rpd000007826 (010400 (01.03.02).Б3 Математическое и компьютерное моделирование в физике)

Семестр

Трудоем-кость,

час.

Лек-ций,

час.

Практич. занятий,

час.

Лаборат. работ,

час.

СРС,

час.

Экзаменов,

час.

Форма промежуточного контроля

7

108

16

18

16

58

0

Р

Итого

108

16

18

16

58

0

Котельников В.А.

_________________________

Николаенко В.С.

_________________________

Заведующий обеспечивающей кафедрой 807

_________________________

Заведующий выпускающей кафедрой 807

_________________________

Декан выпускающего факультета 8

_________________________

N

Шифр

Результат освоения

1

РДПК-16

Способность применять современные методы математического и компьютерного моделирования физических процессов

2

РДПК-18

Способен использовать современные методы математического и компьютерного моделирования для анализа физических процессов

N

Шифр

Компетенция

1

ПК-6

Способность осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет и из других источников

2

ПК-7

Способность собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам

3

ПК-10

Способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии

Модуль

Раздел

Лекции

Практич. занятия

Лаборат. работы

СРС

Всего часов

Всего с экзаменами и курсовыми

Математические модели в физике плазмы

Математические модели в разреженной плазме

8

8

8

13

37

108

Математические модели в плотной плазме

4

4

4

8

20

Математические модели в переходном режиме

2

4

0

3

9

Практические приложения курса «математические модели физики плазмы»

2

2

4

6

14

Всего

16

18

16

30

80

108

№ п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Тема лекции

Дидакт. единицы

1

1.1.Математические модели в разреженной плазме

4

Кинетическая теория разреженных газа и плазмы. Уравнения Лиувилля, Больцмана, Власова, Алексеева, Максвелла.

1

2

1.1.Математические модели в разреженной плазме

2

Математические модели Власова-Пуассона, Больцмана-Пуассона, Алексеева-Пуассона

1

3

1.1.Математические модели в разреженной плазме

2

Численные методы решения системы дифференциальных уравнений для случая разреженной плазмы.

1

4

1.2.Математические модели в плотной плазме

2

Математические модели плазмы в режиме сплошной среды (системы: Эйлера-Пуассона, Навье-Стокса-Пуассона, Алексеева-Пуассона)

2

5

1.2.Математические модели в плотной плазме

2

Численные методы решения систем дифференциальных уравнений, входящих в математические модели континуальной плазмы.

2

6

1.3.Математические модели в переходном режиме

2

Математические модели физики плазмы в случае промежуточных значений числа Кнудсона. Численные модели, при числах Кнудсона порядка 1.

3

7

1.4.Практические приложения курса «математические модели физики плазмы»

2

Примеры вычислительных экспериментов (численное моделирование ряда практических задач физики плазмы)

4

Итого:

16

№ п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Тема практического занятия

Дидакт. единицы

1

1.1.Математические модели в разреженной плазме

2

Средний пробег частиц, число столкновений, эффективное сечение взаимодействия и другие.

1

2

1.1.Математические модели в разреженной плазме

2

Характерные параметры разреженной плазмы: радиус Дебая, Ленгмюровская частота, параметр τ, характерное время релаксации, слой объема заряда вблизи тел

1

3

1.1.Математические модели в разреженной плазме

2

Математическое модели разреженной плазмы для тел различной геометрии.

1

4

1.1.Математические модели в разреженной плазме

2

Вычислительные алгоритмы (численные модели для разреженной плазмы)

1

5

1.2.Математические модели в плотной плазме

2

Характерные параметры плотной плазмы: степень ионизации, радиус Дебая и другие. Самостоятельный и несамостоятельный разряд.

2

6

1.2.Математические модели в плотной плазме

2

Математические и численные модели плотной плазмы.

2

7

1.3.Математические модели в переходном режиме

2

Методы молекулярной динамики при значениях числа Кнудсона порядка 1.

3

8

1.3.Математические модели в переходном режиме

2

Влияние столкновений ион-нейтрал, электрон-нейтрал, ион-ион, ион-электрон на функции распределения.

3

9

1.4.Практические приложения курса «математические модели физики плазмы»

2

Задача обтекания тел цилиндрической и плоской геометрии потоком разреженной и плотной плазмы.

4

Итого:

18

№ п/п

Раздел дисциплины

Наименование лабораторной работы

Наименование лаборатории

Объем, часов

Дидакт. единицы

1

1.1.Математические модели в разреженной плазме

Измерение параметров плазмы СВЧ-разряда методом одиночного зонда

Физика плазмы

4

1

2

1.1.Математические модели в разреженной плазме

Измерение параметров плазмы тлеющего разряда методом двойного зонда

Физика плазмы

4

1

3

1.2.Математические модели в плотной плазме

Исследование процессов релаксации в плотной плазме после импульсного изменения потенциала тела

Физика плазмы

4

2, 4

4

1.4.Практические приложения курса «математические модели физики плазмы»

Исследование процессов релаксации в разреженной плазме после импульсного изменения потенциала тела

Физика плазмы

4

1, 4

Итого:

16

№ п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Наименование типового задания

Итого: