马赫数对等离子体碰撞冲击波结构的影响——全动理学模拟研究

摘要：

利用全动理学粒子(PIC)模拟研究不同马赫(Mach)数条件下等离子体碰撞冲击波的结构.研究发现:在低 Mach数条件下,冲击波波阵面位置物理量的分布较为平缓(努森数较小),等离子体的粘性和热流可由经典输运理论描述,这种情况下数值求解双流体方程组得到的冲击波结构与 PIC模拟一致.随着冲击波 Mach数的增加,冲击波波阵面位置物理量的分布变陡,努森数增加,动理学效应对等离子体输运的影响变得显著.高 Mach 数条件下,动理学效应主要体现在"先驱离子"对离子粘性和热流的增强以及电子非局域输运对电子热流的影响.通过影响等离子体输运行为,动理学效应可以显著影响冲击波的结构特征.

关键词：等离子体冲击波、粘性与热流、动理学模拟、双流体方程组

所属期刊栏目：40

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：199-209