ТУРБУЛЕНТНІ ТРАНСПОРТНІ ПРОЦЕСИ В ПЛАЗМІ

ІМПУЛЬСНИХ РОЗРЯДІВ У РІДИНІ

 

Порицький П.В. , Старчик П.Д

 

Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ 03680, пр. Науки 47

 

Взаємодія плазми з середовищем, що оточує розрядний канал при імпульсних розрядах зазвичай має турбулентний характер. Турбулентне перемішування при цьому відбувається внаслідок розвитку гідродинамічних нестійкостей в зоні контакту плазми із зовнішнім середовищем. Прояв турбулентного перемішування залежить від форми та початкових розмірів збурень, величин електричних полів у проміжках. Виявленню факторів, які впливають на розвиток турбулентних транспортних процесів та з’ясуванню механізмів такого впливу й присвячене дане повідомлення.

Просторовий розподіл, розміри й темп зростання збурень в процесі розвитку імпульсних розрядів в першу чергу визначається початковою неоднорідністю розрядних каналів. Проте вплив зазначеної неоднорідності може бути нівельований шляхом підвищення темпів енерговкладення, що відкриває можливість направленої зміни характеру процесів.

Динаміка розвитку турбулентного перемішування та структура турбулентної зони визначаються процесами, що характеризують розвиток нестійкостей, що породжують перемішування. Спостерігається характерна для подібних нестійкостей перебудова в часі спектру збурень – короткохвильові збурення швидко сягають нелінійної стадії й перестають зростати, в той час як довгохвильові збурення продовжують розвиватися. В результаті розподіл за довжинами хвиль, що породжуються збуреннями зсувається в бік довгохвильових збурень. В залежності від розрядних умов на розвиток турбулентних транспортних процесів суттєвий вплив може здійснювати й такий чинник як поступлення металевих домішок в плазму внаслідок ерозії електродів та розпилення дротинок, якими ініціюється розряд, а також завдяки дії реактивної сили при випаровуванні речовини, що контактує з плазмою. Зокрема, підвищення провідності та зменшення в’язкості істотно змінює характер зазначених турбулентних процесів.

Залучення до уваги виявлених факторів впливу на характер турбулентних транспортних процесів відкриває шлях до направленої зміни властивостей плазми та керування імпульсними розрядами у воді.