Везде

RAS PhysicsФизика плазмы Plasma Physics Reports

  • ISSN (Print) 0367-2921
  • ISSN (Online) 3034-6371

NUMERICAL SIMULATION OF PLASMA JET EXPANSION IN A LABORATORY EXPERIMENT

You can
PII
S30346371S0367292125060057-1
DOI
10.7868/S3034637125060057
Publication type
Article
Status
Published
Authors
N.O. Savenko
  • Affiliation: Keldysh Institute of Applied Mathematics, Russian Academy of Sciences
E.M. Urvachev
  • Affiliation:
    Keldysh Institute of Applied Mathematics, Russian Academy of Sciences
    All-Russian Scientific Research Institute of Automation named after N.L. Du- khov
    National Research Center "Kurchatov Institute"
T.V. Losseva
  • Affiliation: Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences
A.S. Grushin
  • Affiliation: Keldysh Institute of Applied Mathematics, Russian Academy of Sciences
Yu.V. Poklad
  • Affiliation: Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences
V.A. Gasilov
  • Affiliation: Keldysh Institute of Applied Mathematics, Russian Academy of Sciences
Volume/ Edition
Volume 51 / Issue number 6
Pages
624-634
Abstract
The results of numerical simulation of plasma jet expansion into a rarefied medium in a two-temperature gas dynamics model with separation of electron and ion temperatures are presented. The results obtained using two independent numerical methods are compared with the data of a laboratory experiment on jet injection into a vacuum chamber. It is shown that the ion and electron temperature of the main mass of the jet is in equilibrium. Estimates of the injection scenario are given taking into account the deformation of the generator nozzle.
Keywords
высокоскоростная алюминиевая плазменная струя кумулятивные взрывные плазменные генераторы двухтемпературное газодинамическое численное моделирование лабораторный эксперимент яркостная температура
Date of publication
12.06.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
20

References

  1. 1. Велихов Е.П., Ильгисонис В.И. // Вестн. Российской академии наук. 2021. Т. 91. С. 470. https://doi.org/10.31857/S0869587321050248
  2. 2. Gong X., Song Y., Wan B., Li J., Chen Y., Wan Y., Wu X., Lui F., Chen J., Hu Y. et al.// Nuclear Fusion. 2024. V. 64 P. 112013. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ad4270
  3. 3. Гришина И.А., Иванов В.А. // Успехи прикладной физики. 2022. Т. 10. С. 234. https://doi.org/10.51368/2307-4469-2022-10-3-234-255
  4. 4. Zylstra A.B., Kritcher A.L., Hurricane O.A., Callahan D.A., Baker K., Braun T., Casey D.T., Clark D., Clark K., Dopper T. et al. // Phys. Rev. Lett. 2021. V. 126. P. 025001. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.025001
  5. 5. Александров В.В., Баско М.М., Браницкий А.В., Грабовский Е.В., Грицук А.Н., Митрофанов К.Н., Олейник Г.М., Сасоров П.В., Фролов И.Н. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 613. https://doi.org/10.31857/S0367292121070039
  6. 6. Кузенов В.В., Рыжков С.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2018. Т. 9. С. 63. https://doi.org/10.1134/S207956291706015X
  7. 7. Sorokin S.A. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2022. V. 64. P. 065005. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac688f
  8. 8. Беляев В.С., Бисноватый-Коган Г.С., Громов А.И., Загреев Б.В., Лобанов А.В., Матафонов А.П., Моисеенко С.Г., Торопина О.Д. // АЖ 2018. Т. 95. С. 171. https://doi.org/10.7868/s0004629918030039
  9. 9. Бескин В.С., Крауз В.И., Ламзин С.А. // УФН. 2023. Т. 193. С. 345. https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.12.039130
  10. 10. Урвачев Е.М., Лосева Т.В., Ляхов А.Н., Зецер Ю.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 1118. https://doi.org/10.31857/S0367292123601145
  11. 11. Zetser J.I., Poklad Y.V., Erlandson R.E. // Izvestiya, Phys. Solid Earth. 2021. V. 57. P. 745. https://doi.org/10.1134/S1069351321050219
  12. 12. Лосева Т.В., Голубь А.П., Косарев И.Б., Поклад Ю.В., Ляхов А.Н., Зецер Ю.И. // Динамические процессы в геосферах. 2021. №13. С. 175. https://doi.org/10.26006/22228535_2021_1_175
  13. 13. Bartosiewicz Y., Proulx P., Mercadier Y. // J. Phys. D: Applied Phys. 2002. V. 35. P. 2139. https://doi.org/10.1088/0022-3727/35/17/310
  14. 14. Gasilov V.A., Boldarev A.S., Olkhovskaya O.G., Boykov D.S., Sharova Y.S., Savenko N.O., Kotelnikov A.M. // Вычислительные методы и программирование. 2023. Т. 24. С. 316. https://doi.org/10.26089/NumMet.v24r423
  15. 15. Glazyrin S.I., Zakharov P.P., Gorodnichev K.E., Kuratov S.E. // Phys. Plasmas. 2024. V. 31. P. 062708. https://doi.org/10.1063/5.0203387
  16. 16. Vichev I.Yu., Solomyannaya A.D., Grushin A.S., Kim D.A. // High Energy Density Phys. 2019. V. 33. P. 100713. https://doi.org/10.1016/j.hedp.2019.100713
  17. 17. Гаврилов Б.Г., Зецер Ю.И. // Динамические процессы в геосферах. 2024. Т. 16. С. 146. https://doi.org/10.26006/29490995_2024_16_3_146
  18. 18. Войтенко А.Е. // ДАН. 1964. Т. 158. С. 1278.
  19. 19. Swenson C.M., Kelley M.C., Primdahl F., Baker K.D. // Geophys. Res. Lett. 1990. V. 17. P. 2337. https://doi.org/10.1029/GL017i013p02337
  20. 20. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука. 1966. 686 с.
  21. 21. Арцимович Л.А. и Сагдеев Р.З. Физика плазмы для физиков. М.: Атомиздат. 1979. 320 с.
  22. 22. Савенко Н.О., Урвачев Е.М. // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша (в печати, 2025)
  23. 23. Toro E.F. Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics. Springer Science & Business Media, 2013. ISBN:978-3-642-06438-8.
  24. 24. Saha M.N. // Proceed. Royal Soc. London. Ser. A. Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. 1921. V. 99. P. 135. https://doi.org/10.1098/rspa.1921.0029
  25. 25. Nikiforov A.F., Novikov V.G., Uvarov V.B. Quantum-statistical models of hot dense matter: methods for computation opacity and equation of state. Basel, Boston: Birkhäuser Verlag, 2005.
  26. 26. Вичев И.Ю., Грушин А.С., Новиков В.Г., Соломянная А.Д. KIAM_DB: база атомных данных для расчетов спектральных свойств плазмы. М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2016.
  27. 27. Modern Methods in Collisional-Radiative Modeling of Plasmas / Ed. Y. Ralchenko. Springer, 2016.
  28. 28. Urvachev E.M. Blinnikov S.I., Glazyrin S.I., Shidlovski D.S. // Astron. Lett. 2023. V. 49. С. 454. https://doi.org/10.1134/S1063773723080054
  29. 29. Ralchenko Y., Fuhr J., Jou F., Martin W., Podobedova L., Reader J., Sansonetti J, Wiese W. NIST Atomic Spectra Database. 2006.
  30. 30. Losseva T.V., Urvachev E.M., Goncharov E.S., Lyakhov A.N. // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. P. 1411. https://doi.org/10.1134/S1063780X24601536
  31. 31. Losseva T.V., Kosarev I.B., Poklad Yu.V., Lyakhov A.N., Zetser Yu.I., Urvachev E.M. // Plasma Phys. Rep. 2022. V. 48. P. 1106. https://doi.org/10.1134/S1063780X2260058X
  32. 32. Савенко Н.О. // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2023. №51. https://doi.org/10.20948/prepr-2023-51
  33. 33. Glazyrin S.I., Lykov V.A., Karpov S.A., Karlykhanov N.G., Gryaznykh D.A., Bychenkov V.Yu. // JETP Lett. 2022. V. 116. P. 83. https://doi.org/10.1134/S0021364022601208
  34. 34. Krumholz M.R., Klein R.I., McKee C.F., Bolstad J. // Astrophys. J. 2007. V. 667. P. 626. https://doi.org/10.1086/520791
  35. 35. Urvachev E., Shidlovski D., Tominaga N., Glazyrin S., Blinnikov S. // Astrophys. J. Supplement Ser. 2021. V. 256. https://doi.org/10.3847/1538-4365/ac0972
  36. 36. Косарев И.Б. // Динамические процессы в геосферах. Вып. 9: Сборник научных трудов ИДГ РАН. М.: ГЕОС, 2017. С. 110.
  37. 37. Лосева Т.В., Косарев И.Б., Ляхов А.Н., Зецер Ю.И., Черменин А.В. // Динамические процессы в геосферах. 2019. №11. С. 134. https://doi.org/10.26006/IDG.2019.11.38615
  38. 38. Popel S.I., Gisko A.A., Golub’ A.P., Losseva T.V., Bingham R., Shukla P.K. // Phys. Plasmas. 2000. V. 7. P. 2410. https://doi.org/10.1063/1.874079
  39. 39. Лосева Т.В., Попель С.И., Голубь А.П. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 1007. https://doi.org/10.31857/S0367292120110049
  40. 40. Ступицкий Е.Л., Репин А.Ю., Холодов А.С., Холодов Я.А. // Математическое моделирование. 2004. Т. 16. С. 43.
  41. 41. Захаров Ю.П., Оришич А.М., Пономаренко А.Г. // Новости термоядерных исследований. 1987. №1. С. 10.
  42. 42. Гончаров Е.С., Урвачев Е.М. // Динамические процессы в геосферах. 2025. Т. 17. С. 74. https://doi.org/10.26006/29490995_2025_17_1_74
  43. 43. Айдакина Н.А., Галка А.Г., Гундорин В.И., Гущин М.Е., Зудин И.Ю., Коробков С.В., Костров С.В., Лоскутов К.Н., Могилевский М.М. и др. // Геомагнетизм и аэрономия. 2018. Т. 58. С. 331. https://doi.org/10.7868/S0016794018030033
  44. 44. Shmelev D.L., Zhigalin A.S, Chaikovsky S.A., Oreshkin V.I., Rousskikh A.G. // Phys. Plasmas. 2020. V. 27. https://doi.org/10.1063/5.0010853
  45. 45. Rousskikh A.G., Zhigalin A.S., Oreshkin V.I., Labetskaya N.A., Kuzminykh A.M. // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. P. 800. https://doi.org/10.1134/S1063780X24600890
  46. 46. Zakharov Y.P., Ponomarenko A.G., Terekhin V.A., Posukh V.G., Shaikhislamov I.F., Chibranov A.A. // Quantum Electronics. 2019. V. 49. P. 181. https://doi.org/10.1070/QEL16884
  47. 47. Zakharov Y.P., Neznamov V.P., Terekhin V.A., Shaikhislamov I.F., Posukh V.G., Trushin P.A., Chibranov A.A., Berezutsky A.G., Rumenskikh M.S., Efimov M.A. // J. Phys.: Confer. Ser. 2021. V. 2067. P. 012021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2067/1/012021
  48. 48. Nikolenko A.S., Gushchin M.E., Korobkov S.V., Zudin I.Yu., Aidakina N.A., Strikovskiy A.V., Loskutov K.N. // Plasma Phys. Rep. 2023. V. 49. P. 1284. https://doi.org/10.1134/S1063780X23601141
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library