Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://physelec.phys.msu.ru/study/lecture/isluch.doc Дата изменения: Tue Mar 10 11:50:38 2015 Дата индексирования: Sat Apr 9 23:36:25 2016 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: ускорение

Рабочая программа дисциплины

1. Динамика излучающей плазмы

2. Лекторы.

2.1. Доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой
Александров Андрей Федорович, кафедра физической электроники
физического факультета МГУ, aleksandrov@phys.msu.ru, +7(495)9392574.

3. Аннотация дисциплины.
В курсе рассматриваются вопросы связанные с динамикой плотной излучающей
плазмы. Рассматриваются основы физики ударных волн, сильноточные излучающие
самосжатые разряды, излучающие разряды в газах при высоких давлениях,
течение плазмы в различных конфигурациях системы, методы создания и
практическое применение плазменных потоков.

4. Цели освоения дисциплины.
Овладеть современными профессиональными знаниями в области динамики плотной
излучающей плазмы.

5. Задачи дисциплины.
Изучить основные уравнения динамики плотной излучающей плазмы, ударных
волн.
Освоить методы создания и практического применения плазменных потоков.

6. Компетенции.
6.1. Компетенции, необходимые для освоения дисциплины.

6.2. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины.
М-ОНК-2, М-ИК-2, М-ИК-3, М-ПК-1, М-ПК-2, М-ПК-3, М-ПК-5, М-ПК-6, М-ПК-
8.
7. Требования к результатам освоения содержания дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать основные уравнения динамики плотной излучающей плазмы, ударных волн,
методы создания и практическое применение плазменных потоков;
уметь применять полученные знания для выбора наиболее подходящих методов
исследования для решения конкретных исследовательских задач.

8. Содержание и структура дисциплины.

|Вид работы |Семестр |Всего |
| |1 |2 |3 |4 | |
|Общая трудоёмкость, акад. часов | | | | | |
|Аудиторная работа: | | | | | |
| Лекции, акад. часов | | | | | |
| Семинары, акад. часов | | | | | |
| Лабораторные работы, акад. часов | | | | | |
|Самостоятельная работа, акад. часов | | | | | |
|Вид промежуточной аттестации (зачёт, зачёт с| | | | | |
|оценкой, экзамен) | | | | | |






|В|Названи|Структура и содержание дисциплины |Форма |
|N|е | |текуще|
|т|темы | |го |
|е| | |контро|
|м| | |ля |
|ы| | |успева|
| | | |емости|
| | |Содержание |Аудиторн|Названия |Самостоят| |
| | |темы |ая |семинаров |ельная | |
| | | |нагрузка|по теме. |работа: | |
| | | |, |Аудиторная|название | |
| | | |отводима|нагрузка, |темы | |
| | | |я на |отводимая |самостоят| |
| | | |лекционн|на каждый |ельной | |
| | | |ый |семинар |работы; | |
| | | |материал|темы, |трудоемко| |
| | | |темы, |ак.ч. |сть темы,| |
| | | |ак.ч. | |ак.ч. | |
|1|Введени|Физические параметры и |3 ак.ч. |3 ак.ч. |5 ак.ч. |Оп |
| |е |основные характеристики | |Решение |Работа с |Об |
| | |плотной плазмы | |задач по |лекционны|ДЗ |
| | |(концентрация и | |теме |м |КР |
| | |температура заряженных | |лекции |материало| |
| | |частиц, степень ионизации,| | |м, | |
| | |плазменный параметр, | | |выполнени| |
| | |частота столкновений). | | |е | |
| | |Обоснование и применимость| | |домашнего| |
| | |модели ЛТР. Ионизационный | | |задания | |
| | |состав, формула Саха. | | | | |
| | |Уравнения магнитной | | | | |
| | |гидродинамики с учетом | | | | |
| | |переноса излучения. | | | | |
|2|Ударные|Основные характеристики |3 ак.ч. |3 ак.ч. |5 ак.ч. |Оп |
| |волны |yдapных волн, пoнятие об | |Решение |Работа с |Об |
| | |ударной адиабате, | |задач по |лекционны|ДЗ |
| | |геометрическая | |теме |м |КР |
| | |интepпретaция | |лекции |материало| |
| | |закономерностей ударного | | |м, | |
| | |сжатия. Соотношения на | | |выполнени| |
| | |скачке уплотнения, | | |е | |
| | |связывающие параметры газа| | |домашнего| |
| | |перед и за фронтом ударной| | |задания | |
| | |волны. Особенности ударных| | | | |
| | |волн в плазме. Теория | | | | |
| | |ударной трубы. Структура | | | | |
| | |фронта yдapныx волн в | | | | |
| | |газах и плазме. Роль | | | | |
| | |вязкости и | | | | |
| | |теплопроводности в | | | | |
| | |образовании скачка | | | | |
| | |уплотнения. Падение | | | | |
| | |ударной волны на плоскую | | | | |
| | |границу раздела двух сред.| | | | |
|3|Сильнот|Разряды в оптически |3 ак.ч. |3 ак.ч. |5 ак.ч. |Оп |
| |очные |непрозрачной плазме. | |Решение |Работа с |Об |
| |излучаю|Равновесное распределение | |задач по |лекционны|ДЗ |
| |щие |параметров сильноточных | |теме |м |КР |
| |самосжа|само сжатых разрядов в | |лекции |материало| |
| |тые |оптически непрозрачной | | |м, | |
| |разряды|плазме. Разряды в | | |выполнени| |
| | |оптически прозрачной | | |е | |
| | |плазме, полупрозрачные | | |домашнего| |
| | |pазpяды Равновесие | | |задания | |
| | |сильноточного разряда в | | | | |
| | |оптически прозрачной и в | | | | |
| | |полупрозрачной плазме. | | | | |
| | |Сильноточные разряды | | | | |
| | |переменного тока. | | | | |
| | |Квазиравновесие | | | | |
| | |высокочастотных самосжатых| | | | |
| | |разрядов в оптически | | | | |
| | |прозрачной и непрозрачной | | | | |
| | |плазме. Излучающие | | | | |
| | |динамические пинч-разряды | | | | |
| | |в инертных газах, | | | | |
| | |особенности их структуры. | | | | |
| | |Вопросы формирования | | | | |
| | |сильноточных разрядов, | | | | |
| | |модели радиального сжатия.| | | | |
| | |Проблемы устойчивости | | | | |
| | |сильноточных разрядов. | | | | |
| | |Основные виды МГД | | | | |
| | |неустойчивостей и | | | | |
| | |характерные времена их | | | | |
| | |развития, перегревная | | | | |
| | |неустойчивость. | | | | |
|4|Излучаю|Автомодельные решения |3 ак.ч. |3 ак.ч. |5 ак.ч. |Оп |
| |щие |уравнений магнитной | |Решение |Работа с |Об |
| |paзpяды|гидродинамики. Основные | |задач по |лекционны|ДЗ |
| |в гaзaх|закономерности развития | |теме |м |КР |
| |при |разряда. Условия | |лекции |материало| |
| |высоких|автомодельности, при | | |м, | |
| |давлени|которых задача допускает | | |выполнени| |
| |ях |аналитическое решение. | | |е | |
| | |Слойный и H-прижатый | | |домашнего| |
| | |разряды, разряд с | | |задания | |
| | |испаряющейся стенкой. | | | | |
| | |Основные стадии | | | | |
| | |формирования слойного | | | | |
| | |атмосферного излучающего | | | | |
| | |разряда, начальная и | | | | |
| | |высокотемпературная фазы | | | | |
| | |его развития. | | | | |
|5|Течения|Стационарное вязкое |3 ак.ч. |3 ак.ч. |5 ак.ч. |Оп |
| |плазмы |течение плазмы в плоском | |Решение |Работа с |Об |
| | |канале между двумя | |задач по |лекционны|ДЗ |
| | |плоскостями поперек | |теме |м |КР |
| | |магнитного поля. Граничная| |лекции |материало| |
| | |задача для системы | | |м, | |
| | |уравнений мaгнитнoй | | |выполнени| |
| | |гидродинамики, описывающая| | |е | |
| | |течение Гартмана. | | |домашнего| |
| | |Безразмерные параметры, | | |задания | |
| | |oпрeделяющиe поведение | | | | |
| | |плазмы в приближении | | | | |
| | |магнитной гидродинамики: | | | | |
| | |числа Рейнольдса, Альфвена| | | | |
| | |и Стюарта. МГД течение | | | | |
| | |поперек магнитного поля в | | | | |
| | |канале с движущимися | | | | |
| | |параллельными стенками. | | | | |
| | |Истечение плазмы в газ. | | | | |
| | |Анализ задачи истечения | | | | |
| | |газа от внезапно | | | | |
| | |включенного стационарного | | | | |
| | |источника. Основные | | | | |
| | |закономерности течения. | | | | |
| | |Характеристики | | | | |
| | |стационарных и импульсных | | | | |
| | |плазменных струй, методы | | | | |
| | |их описания. Структypa | | | | |
| | |плазменных струй. | | | | |
| | |Пространственное | | | | |
| | |распределение параметров | | | | |
| | |плазмы струи. | | | | |
|6|Методы |Основные способы получения|3 ак.ч. |3 ак.ч. |5 ак.ч. |Оп |
| |создани|плазменных потоков. | |Решение |Работа с |Об |
| |я и |Ускорение плазмы в | |задач по |лекционны|ДЗ |
| |практич|скрещенных электрических и| |теме |м |КР |
| |еское |магнитных полях, | |лекции |материало| |
| |примене|T-образные ускорители | | |м, | |
| |ние |плазмы, пульсирующие | | |выполнени| |
| |плазмен|ускорители, сильноточные | | |е | |
| |ных |импульсные плазмотроны. | | |домашнего| |
| |потоков|Основные применения | | |задания | |
| | |плотной импульсной | | | | |
| | |излучающей плазмы и | | | | |
| | |импульсных плазменных | | | | |
| | |потоков. | | | | |



9. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
1. Дисциплина по выбору.
2. Вариативная часть, блок профессиональной подготовки.
3. Для освоения дисциплины студент должен знать основные разделы физики и
математики.
1.
2. НИП, НИР, НИС.

10. Образовательные технологии
. дискуссии,
. круглые столы,
. использование средств дистанционного сопровождения учебного процесса,
. преподавание дисциплин в форме авторских курсов по программам,
составленным на основе результатов исследований научных школ МГУ.

11. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной
аттестации

Перечень вопросов к зачету:
1. Физические параметры и основные характеристики плотной плазмы
(концентрация и температура заряженных частиц, степень ионизации,
плазменный параметр, частота столкновений).
2. Обоснование и применимость модели ЛТР.
3. Ионизационный состав, формула Саха.
4. Уравнения магнитной гидродинамики с учетом переноса излучения.
5. Основные характеристики yдapных волн, пoнятие об ударной адиабате,
геометрическая интepпретaция закономерностей ударного сжатия.
6. Соотношения на скачке уплотнения, связывающие параметры газа перед и
за фронтом ударной волны.
7. Особенности ударных волн в плазме.
8. Теория ударной трубы. Структура фронта yдapныx волн в газах и плазме.
9. Роль вязкости и теплопроводности в образовании скачка уплотнения.
10. Падение ударной волны на плоскую границу раздела двух сред.
11. Разряды в оптически непрозрачной плазме. Равновесное распределение
параметров сильноточных само сжатых разрядов в оптически непрозрачной
плазме.
12. Разряды в оптически прозрачной плазме, полупрозрачные pазpяды.
13. Равновесие сильноточного разряда в оптически прозрачной и в
полупрозрачной плазме.
14. Сильноточные разряды переменного тока.
15. Квазиравновесие высокочастотных самосжатых разрядов в оптически
прозрачной и непрозрачной плазме.
16. Излучающие динамические пинч-разряды в инертных газах, особенности их
структуры.
17. Вопросы формирования сильноточных разрядов, модели радиального сжатия.

18. Проблемы устойчивости сильноточных разрядов. Основные виды МГД
неустойчивостей и характерные времена их развития, перегревная
неустойчивость.
19. Автомодельные решения уравнений магнитной гидродинамики. Основные
закономерности развития разряда. Условия автомодельности, при которых
задача допускает аналитическое решение.
20. Слойный и H-прижатый разряды, разряд с испаряющейся стенкой. Основные
стадии формирования слойного атмосферного излучающего разряда,
начальная и высокотемпературная фазы его развития.
21. Стационарное вязкое течение плазмы в плоском канале между двумя
плоскостями поперек магнитного поля.
22. Граничная задача для системы уравнений мaгнитнoй гидродинамики,
описывающая течение Гартмана. Безразмерные параметры, oпрeделяющиe
поведение плазмы в приближении магнитной гидродинамики: числа
Рейнольдса, Альфвена и Стюарта.
23. МГД течение поперек магнитного поля в канале с движущимися
параллельными стенками.
24. Истечение плазмы в газ. Анализ задачи истечения газа от внезапно
включенного стационарного источника. Основные закономерности течения.
25. Характеристики стационарных и импульсных плазменных струй, методы их
описания. Структypa плазменных струй. Пространственное распределение
параметров плазмы струи.
26. Основные способы получения плазменных потоков. Ускорение плазмы в
скрещенных электрических и магнитных полях, T-образные ускорители
плазмы, пульсирующие ускорители, сильноточные импульсные плазмотроны.
27. Основные применения плотной импульсной излучающей плазмы и импульсных
плазменных потоков.




12. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература
1. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. "Физика yдapных волн и высокотемпературных
гидродинамических явлений". М.: Наука, 1966.
2. Франк-Каменецкий Д..А. "Лекции по физике плазмы". М.: Атомиздат, 1964.
3. Александров А.Ф., Рухадзе А..А. "Физика сильноточных электроразрядных
источников света". М.: Атомиздат, 1976.
4. Дулов, Лукьянов Г.А. "Газодинамика процессов истечения". М.: Наука,
1984.
5. Лукьянов Г.А. "Сверхзвуковые струи плазмы". Л.: Машиностроение, 1985.

Периодическая литература
1. А.П.Ершов и др. Параметры электродных разрядов в сверхзвуковых потоках
воздуха. Теплофизика высоких температур. 2009. Т. 47. ? 2. С. 183-192.

Интернет-ресурсы
physelec.phys.msu.ru

13. Материально-техническое обеспечение
13.1. Помещения
Лекционные и семинарские занятия по дисциплине проводятся в соответствии с
требованиями к материально-техническим условиям реализации ООП (п.5.3.
образовательного стандарта МГУ по направлению подготовки «Физика»).
13.2. Оборудование
Для проведения лекционных занятий в аудитории предусмотрены: учебная доска
большого формата, компьютер, проектор, экран.