ИСТИНА

Разработаны модели различного уровня сложности для исследования течений ионизующегося газа и переноса излучения в канале КСПУ. Представлена иерархия моделей процесса ионизации. 1. Впервые разработана 3D модель переноса излучения в потоках ионизующегося газа в канале КСПУ. На основе вычислительных экспериментов определены характеристики поля излучения в окрестности фронта ионизации для двумерных осесимметричных течений, рассчитанных на основе МГД модели в приближении локального термодинамического равновесия. Создан программный комплекс, предназначенный для численного решения задач радиационной магнитной газодинамики, включая параллельные вычисления на суперкомпьютерах. 2. В серии вычислительных экспериментов определена граница между пульсирующими и стационарными течениями, а также сформулировано эмпирическое условие стационарности течений ионизующегося газа в рамках квазиодномерной МГД модели с учетом переноса излучения и кинетики ионизации и рекомбинации на основе модифицированного диффузионного приближения. 3. Впервые разработана МГД модель течений ионизующегося газа в КСПУ, дополненная уравнениями поуровневой кинетики с учетом переноса излучения. В вычислительных экспериментах выявлены особенности неравновесных процессов, связанные с распределением населенностей атомных уровней в окрестности фронта ионизации. Установлено, что радиационные процессы оказывают существенное влияние на возбуждение атомных уровней и ионизацию поступающего газа перед фронтом. 4. Впервые реализована двумерная МГД модель осесимметричных течений ионизующихся газов в КСПУ с учетом системы уравнений ионизационного равновесия при наличии многозарядных ионов с различной кратностью ионизации. В вычислительных экспериментах установлено, что процесс ионизации азота и гелия сопровождается образованием многозарядных ионов в канале плазменного ускорителя. Определено условие стационарности течений ионизующегося гелия.