Стр. 12 - Электрогазодинамическая модель линейного атмосферного разряда

12

ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013

Рис. 5. Эволюция напряженности поля и плотности заряда в зависимо-

сти от координаты при движении потока

Фазовая траектория системы

y

(

ρ

) представлена на рис. 6. Как и

ожидается от нелинейной системы, траектория существенно зависит

от начальных условий. В частности, при незначительном изменении

начальных значений распределения плотности фазовая картина кар-

динально меняется, причем траектория не занимает определенной

области фазового пространства, а существенно растянута по большо-

му объему, что говорит о неустойчивом решении для поля при задан-

ных неравновесных распределениях плотности частиц в потоке.

Такое поведение хорошо описывает предлагаемую в работе [8] при-

чину происхождения пробоя воздуха в грозовых облаках, вызванную

переносом заряда гидродинамическим потоком и развитие неустой-

чивости по отношению к нарастанию электрического поля за счет

кинетической энергии потока ионизованного газа.

С увеличением скорости напряженность поля нарастает быстрее,

однако неравновесное распределение плотности быстрее становится

однородным и рост напряженности поля замедляется.

В заключение необходимо отметить, что рассмотрение газодинами-

ческого потока в слабоионизованном газе требует учета некоторых гра-

ничных значений скорости — «электронной» и «ионной» скоростей

звука. При достижении потоком скорости, сравнимой с «ионной» зву-

ковой скоростью

(

)

i

p m n

υ

= ∂

∂

(где

p

i

— давление в газе ионов,

m

i

,

n

i

— масса ионов и их концентрация на линии напряженности поля),

ζ