Оценка нелинейной стадии гидродинамических неустойчивостей в мишени…
15
Однако, как видно из рис. 4,
а
, магнитное давление
р
магн
не ока-
зывает заметного воздействия на область боковых висячих УВ, непо-
средственно за которыми газ не сильно нагрет
3
( (3...5) 10 K).
T
≈ ⋅
В то же время в периферийной зоне (см. рис. 3,
б
), примыкающей к
оси струи
4
( 10 K),
T
>
возникает возвратное течение плазмы (ради-
альная скорость
( , , ) 1300 м/с)
u r z t
≈ −
), направленное в сторону оси
импульсной струи. При этом градиент газодинамического давления
0
p
∇ >
направлен в противоположную сторону, т. е. от оси факела.
Наиболее заметное влияние магнитное давление (см. рис. 4,
а
)
оказывает на нагретую осевую часть струи
3
( 2 10 K),
T
> ⋅
которая в
этом случае ограничена по радиальной координате размером
1 cм.
R
≤
В этой пространственной зоне число Маха близко к едини-
це (M 1),
≈
а газодинамическое давление находится на уровне
10
p
≈
МПа.
Для того чтобы оценить уровень влияния повышенного внешнего
газодинамического давления
2, 5
p
∞
=
МПа
вх
(
5, 6),
n p p
∞
=
≈
на
рис. 4,
б
показано распределение температуры в факеле струи без
внешнего магнитного поля. Отметим, что при данном значении
p
∞
в
области смешения струи и окружающей газовой среды формируются
(в отличие от случая наличия внешнего магнитного поля
2,5
B
=
Tл)
тороидальная долгоживущая вихревая структура, а максимальное
значение температуры в струе находится на уровне
3
max
18 10 K,
T
≈ ⋅
число Маха M 1, 0...2, 4,
≈
давление
1
p
≈
МПа [32–39].
Выводы.
Разработана математическая модель импульсной плаз-
менной струи, истекающей в затопленное пространство. Модель ос-
нована на уравнениях радиационной плазмодинамики, записанных в
произвольных криволинейных координатах. Численно исследованы и
изложены результаты анализа простых (уединенных) двумерных
возмущений и составленных из них структур, которые соответствуют
«нерегулярному режиму» развития неустойчивости Рихтмайера —
Мешкова. Описан процесс роста, циркуляции возмущения от време-
ни, характер воздействия на них внешнего магнитного поля и пред-
ложены упрощенные качественные модели для их объяснения. Про-
ведены расчеты всех основных газодинамических и излучательных
параметров одиночной импульсной струи.
Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных ис-
следований Президиума РАН и программ фундаментальных исследо-
ваний отделения энергетики, машиностроения, механики и процес-
сов управления РАН.
