Диссертация (Энергетический баланс импульсного пересоединения), страница 2
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Энергетический баланс импульсного пересоединения". PDF-файл из архива "Энергетический баланс импульсного пересоединения", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 2 страницы из PDF
Áàëàíñ ýíåðãèè â ïðèáëèæåíèè íåñæèìàåìîé ïëàçìû â òð¼õìåðíîé ìîäåëè:âíóòðè OR - îáëàñòåé ïîëíàÿ ýíåðãèÿ ñîõðàíÿåòñÿ, â îáëàñòè âòåêàíèÿ îáðà7çóþòñÿ âîëíû ñæàòèÿ, ìàãíèòíàÿ ýíåðãèÿ â êîòîðûõ ñêîìïåíñèðîâàíà óáûëüþ ýíåðãèè â îáëàñòè ðàçë¼òà.4. Áàëàíñ ýíåðãèè â ñæèìàåìîé ïëàçìå: óñêîðåííûå ïîòîêè ïëàçìû ïåðåíîñÿò èêèíåòè÷åñêóþ è òåïëîâóþ ýíåðãèþ ïðèìåðíî â ðàâíûõ êîëè÷åñòâàõ; â âîëíåñæàòèÿ â îáëàñòè âòåêàíèÿ òåïëîâàÿ ýíåðãèÿ ïðåîáëàäàåò íàä ìàãíèòíîé.5. Ðåçóëüòàòû ÷èñëåííûõ ðàñ÷¼òîâ äëÿ ìîäåëè òîêîâîãî ñëîÿ êîíå÷íîé òîëùèíû ïîêàçûâàþùèé, ÷òî àíàëèòè÷åñêàÿ ìîäåëü äà¼ò ïðåäåëüíîå çíà÷åíèå êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè óñêîðåííûõ ïîòîêîâ ïëàçìû è ìàãíèòíîé ýíåðãèè â âîëíåñæàòèÿ.Íàó÷íàÿ íîâèçíà:1. Èññëåäîâàíî ðåøåíèå çàäà÷è èìïóëüñíîãî ïåðåñîåäèíåíèÿ Ïåò÷åêà â äâóìåðíîé ìîäåëè äëÿ íåñæèìàåìîé è ñæèìàåìîé ïëàçìû è â òðåõìåðíîé ìîäåëèäëÿ íåñæèìàåìîé ïëàçìû è ðàçëè÷íûõ êîíôèãóðàöèé ìàãíèòíûõ ïîëåé.2.
Äåòàëüíî èññëåäîâàíû ïðåîáðàçîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ âèäîâ ýíåðãèè âíóòðè îáëàñòåé âûòåêàíèÿ ïëàçìû, îáðàçóþùèõñÿ â ïðîöåññå ïåðåñðåäèíåíèÿ.3. Âïåðâûå èññëåäîâàíî ðàñïðåäåëåíèå ýíåðãèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, êèíåòè÷åñêîéè òåïëîâîé ýíåðãèè ïëàçìû â îáëàñòè îêðóæàþùåé óñêîðåííûå ïëàçìåííûåïîòîêè .4. Âïåðâûå ïîëó÷åíû ðåçóëüòàòû ÷èñëåííîãî ÌÃÄ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññà èìïóëüñíîãî ïðåñîåäèíåíèÿ â ñæèìàåìîé ïëàçìå â äâóìåðíîé ìîäåëè ïîçâîëÿþùèå îöåíèòü ýíåðãåòè÷åñêèé áàëàíñ ïðîöåññà.85. Âïåðâûå ïðâåä¼í ñðàâíèòåëíûé àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ è àíàëèòè÷åñêîé ìîäåëè.Ïðàêòè÷åñêàÿ öåííîñòüÓòî÷íåííîå ðåøåíèå çàäà÷è ïåðåñîåäèíåíèÿ Ïåò÷åêà äàåò áîëåå äåòàëüíîå îïèñàíèå ïîâåäåíèÿ ïëàçìû êàê â îáëàñòè îáðàçîâàíèÿ óñêîðåííûõ ïîòîêîâ ïëàçìû,òàê è â îêðóæàþùèõ ýòè ïîòîêè îáëàñòÿõ.
Òàêîå ðåøåíèå îáåñïå÷èâàåò áîëåå òî÷íîå ñîãëàñîâàíèå ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè è ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî ïðèèññëåäîâàíèè äíåâíîé ìàãíèòîïàóçû è õâîñòà ìàãíèòîñôåðû Çåìëè, à òàêæå ïðîãíîçèðîâàíèè ìãíèòîñôåðíûõ ïðîöåññîâ.Ëè÷íûé âêëàä àâòîðà.Àâòîðïðèíèìàë ó÷àñòèå â ïîñòàíîâêå çàäà÷è, ïîëó-÷åíèè àíàëèòè÷åñêèõ ðåøåíèÿ, ñàìîñòîÿòåëüíî ïîëó÷àë è àíàëèçèðîâàë õàðàêòåðèñòèêè ýíåðãåòèêè ïðöåññà ïåðåñîåäèíåíèÿ. Âñå èçëîæåííûå â äèññåðòàöèè ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû àâòîðîì ñàìîñòîÿòåëüíî èëè íà ðàâíûõ ïðàâàõ ñ ñîàâòîðàìè.Àïðîáàöèÿ ðàáîòû.Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé, ïðåäñòàâëåííûõ â ðàáîòå, äî-êëàäûâàëèñü íà ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ:International Workshop on the Solar Wind - Magnetosphere System 3 (Ãðàö, Àâñòðèÿ, 23-25 ñåíòÿáðÿ 1998),International Conference on Substorms - 5 (Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, Ðîññèÿ, 16-20 ìàÿ2000),7th international conference Problems of geocosmos (Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, Ðîññèÿ,26-30 ìàÿ 2008)Ïóáëèêàöèè.Ïî òåìå äèññåðòàöèè îïóáëèêîâàíî ïÿòü ñòàòåé â æóðíàëàõ èçñïèñêà ÂÀÊ, èç íèõ 4 ñòàòüè Web of Science, è îäíà ñòàòüÿ â ñáîðíèêå òðóäîâ9íàó÷íûõ êîíôåðåíöèé.1.
V. S. Semenov, N. N. Volkonskaya, H. K. Biernat, Eect of a snow plow in burstymagnetic reconnection, Phys. Plasmas, vol. 5, No 9, pp. 3242-3248, 1998.2. V. S. Semenov, N. N. Volkonskaya, H. K. Biernat, Energy balance during burstyreconnection, Adv. Space Res., vol. 26, No 3, pp.
561-564, 2000.3. N. N. Volkonskaya, T. N. Volkonskaya, and V. S. Semenov, Helfried K. Biernat,Energy and momentum balance in the process of time-dependent magnetic Petschektype reconnection, INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMAGNETISM ANDAERONOMY VOL. 3, NO. 3, PAGES 245253, FEBRUARY 20034.
Ñåìåíîâ Â. Ñ., Òîëñòûõ Þ. Â., Âîëêîíñêàÿ Í. Í., Õåéí Ì. Ô., Áèðíàò Õ.Ê.Ýôôåêòèâíîñòü ðåëÿòèâèñòñêîãî íåñòàöèîíàðíîãî ïåðåñîåäèíåíèÿ // Âåñòí.Ñ.-Ïåòåðá. óí-òà., Ñåð. 4., Âûï. 2., Ñ. 88-95, 2007.5. Kiehas, S.A., N.N. Volkonskaya, V.S. Semenov, N. V. Erkaev, I. V. Kubyshkin, I.V. Zaitsev Large scale butget of impulsive magnetic reconnection theory andsimulation, Journal of Geophysical Research, 20176. V. S.
Semenov, N. N. Volkonskaya, H. K. Biernat, Energy budget of impulsivereconnection, in ¾The Solar Wind - Magnetosphere System 3¿, Eds. H. K. Biernat,C. J. Farrugia, D. F. Vogl, Oesterreichische Akademie der Wissenschaften, Wien,2000, pp. 185-190.7. Kiehas, S.A., V.S. Semenov, N.N. Volkonskaya, V.V. Ivanova, and H.
K. Biernat,Reconnection-associated energy transfer, Proc. of the 7th international conferenceProblems of geocosmos (St. Petersburg, Russia, 26-30 May 2008), pp. 112-116.10Ñòðóêòóðà è îáúåì ðàáîòû.Äèññåðòàöèÿ ñîñòîèò èç ââåäåíèÿ, ïÿòè ãëàâ,çàêëþ÷åíèÿ è ñïèñêà ëèòåðàòóðû èç 92 íàèìåíîâàíèé, ñîäåðæèò 148 ñòðàíèö ìàøèíîïèñíîãî òåêñòà, âêëþ÷àÿ 16 ðèñóíêîâ è 9 òàáëèö.Ñîäåðæàíèå ðàáîòû.Âîââåäåíèèîáîñíîâàíà àêòóàëüíîñòü òåìû èññëåäîâàíèÿ, ñôîðìóëèðîâàíûöåëü ðàáîòû, îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ, âûíîñèìûå íà çàùèòó, îòìå÷åíà íàó÷íàÿ íîâèçíà è ïðàêòè÷åñêàÿ öåííîñòü ðàáîòû, êðàòêî èçëîæåíî ñîäåðæàíèå ðàáîòû. ïåðâîé ãëàâå îáîñíîâàí âûáîð íåñòàöèîíàðíîãî ïåðñîåäèíåíèÿ Ïåò÷åêà äëÿïðåäëîæåííîãî èññëåäîâàíèÿ, îïèñàíà ôèçèêè ïðöåññà è èçëîæåíà ïîñòàíîâêà çàäà÷è.
Âðàçäåëå 1.1ïðåäñòàâëåí îáçîð ëèòåðàòóðû è ïîêàçàíà âàæíîñòü ïðî-öåññîâ áûñòðîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè äëÿ ôèçèêè êîñìè÷åñêîé ïëàçìû. Äàíîîïðåäåëåíèå ìàãíèòíîãî ïåðåñîåäèíåíèÿ êàê ïðîöåññà òîïîëîãè÷åñêîé ïåðåñòðîéêè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ñîïðîâîæäàåìîé âûäåëåíèåì ìàãíèòíîé ýíåðãèè. Âûäåëåíûäâà îñíîâíûõ êëàññà ìîäåëåé ïåðåñîåäèíåíèÿ äèôôóçèîííûå è äèíàìè÷åñêèå,îñíîâîé êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ âîçíèêíîâåíèå óäàðíûõ âîëí è âûñîêàÿ ýôôåêòèâíîñòüïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè.
 êîíöå ýòîãî ïàðàãðàôà ðàññìîòðåíû îñîáåííîñòè ýíåðãîâûäåëåíèÿ íà óäàðíûõ ÌÃÄ-âîëíàõ. Âðàçäåëå 1.2ââîäÿòñÿ ñèñòåìà óðàâíå-íèé èäåàëüíîé ÌÃÄ, íà îñíîâå êîòîðîé ñòðîèòñÿ ðåøåíèå çàäà÷è ïåðåñîåäèíåíèÿ.Òàêæå ðàññìîòðåíû ðàçðûâíûå ðåøåíèÿ ñèñòåìû ÌÃÄ-óðàâíåíèé, â äàííîì ñëó÷àå ýòî âûðîæäåííàÿ ïåò÷åêîâñêàÿ óäàðíàÿ âîëíà, òàíãåíöèàëüíûé è êîíòàêòíûé ðàçðûâû. Ïðåäñòàâëåíû óñëîâèÿ, êîòîðûå äîëæíû âûïîëíÿòüñÿ íà ïîâåðõíîñòÿõ ðàçðûâà.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå êîíòàêòíûì ðàçðûâîì îïèñûâàåòñÿ òîêîâûéñëîé, ðàñïàäàþùèéñÿ â õîäå ïåðåñîåäèíåíèÿ, à óäàðíàÿ âîëíà Ïåò÷åêà âîçíèêàåòâ äèíàìè÷åñêîì âàðèàíòå ïåðåñîåäèíåíèÿ.  ðàçäåëå1.3Îïèñûâàþòñÿ îñíîâíûåïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è ïåðåñîåäèíåíèÿ Ïåò÷åêà â íåñòàöèîíàðíîì11ñëó÷àÿõ. Ââîäèòñÿ ìàëûé ïàðàìåòð çàäà÷è ε, ñîîòâåòñòâóþùèé ïðåäïîëîæåíèþ îñëàáîì ïåðåñîåäèíåíèè.  ðàìêàõ òàêîãî ïðèáëèæåíèÿ óñêîðåííûå ïîòîêè ïëàçìû, âîçíèêàþùèå â ïðîöåññå ïåðåñîåäèíåíèÿ è çàêëþ÷åííûå ìåæäó ôðîíòàìèóäàðíûõ âîëí (OR - îáëàñòè), ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé òîíêèé ïîãðàíè÷íûé ñëîé. Âðàçäåëå 1.4Ñôîðìóëèðîâàííû ïîñòàâëåííûå çàäà÷è.Âòîðàÿ ãëàâàïîñâÿùåíà èññëåäîâàíèþ ìîäåëè íåñòàöèîíàðíîãî ïåðåñîåäèíå-íèÿ â íåñæèìàåìîé äâóìåðíîé ïëàçìå. Âðàçäåëå 2.1ïîëó÷åíû ðåøåíèÿ çàäà÷èïåðåñîåäèíåíèÿ â ïðîñòåéøåì ñëó÷àå ñèììåòðè÷íûõ íà÷àëüíûõ óñëîâèé.
Âäåëå 2.2ðàç-ðàñ÷èòàíû è ïðîàíàëèçèðîâàíû ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè è èìïóëüñà âïðîöåññå ïåðåñîåäèíåíèÿ ñèììåòðè÷íûõ ïîëåé. Âðàçäåëå 2.3ðåøåíà çàäà÷à ïå-ðåñîåäèíåíèÿ â ñëó÷àå íåñèììåòðè÷íûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé, è ïðîâåäåíî ñðàâíåíèåðåøåíèé ñ ïðîñòåéøèì ñëó÷àåì. Âðàçäåëå 2.4ïðîâåäåí ðàñ÷åò è àíàëèç ýíåðãå-òè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé ïðîèñõîäÿùèõ â ðåçóëüòàòå ïåðåñîåäèíåíèÿ íåñèììåòðè÷íûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé.Òðåòüÿ ãëàâàïîñâÿùåíà èññëåäîâàíèþ òðåõìåðíîé ìîäåëè ïðîöåññà ïåðåñî-åäèíåíèÿ â íåñæèìàåìîé ïëàçìå.  ðàçäåëå 3.1 ïîëó÷åíû ðåøåíèÿ çàäà÷è ïåðåñîåäèíåíèÿ â ñêðåùåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ.
Âðàçäåëå 3.2ïðåäñòàâëåííû ðàñ÷å-òû ýíåðãåòè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé ïðè ïåðåñîåäèíåíèè ñêðåùåííûõ ìàãíèòíûõïîëåé. Âðàçäåëå 3.3Ïðîàíàëèçèðîâàíà ýíåðãåòèêà ïðöåññà ïåðåñîåäèíåíèÿ âíåñæèìàåìîé ïëàçìèå íà îñíîâå ðåçóëüòàòîâ ïîëó÷åííûõ âî âòîðîé è òðåòüåé ãëàâàõ.Â÷åòâåðòîé ãëàâåïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå äâóìåðíîé ìîäåëè ïåðåñîåäèíå-íèÿ â ñæèìàåìîé ïëàçìå â ñëó÷àå ñèììåòðè÷íûõ íà÷àëüíûõ óñëèâèé. Â4.1ðàçäåëåïîëó÷åíû ðåøåíèÿ çàäà÷è ïåðåñîåäèíåíèÿ â ñæèìàåìîé ïëàçìå ïðè ñèììåò-ðè÷íûõ íà÷àëüíûõ óñëîâèÿõ è ïðîâåäåíî èõ ñðàâíåíèå ñ ðåøåíèÿìè â íåñæè-12ìàåìîé ïëàçìå. Âðàçäåëå 4.2Ðàñ÷èòàíû ýíåðãåòè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðèïåðåñîåäèíåíèè ñèììåòðè÷íûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé ñ ó÷åòîì ñæèìàåìîñòè ïëàçìû.Âðàçäåëå 4.3ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ÷èñëåííîãî ÌÃÄ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññàïåðåñîåäèíåíèÿ â ñæèìàåìîé ïëàçìå â ñëîå Õàððèñà â ñèììåòðè÷íîì ñëó÷àå, Âðàçäåëå 4.4ïðîâåäåí ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ýíåðãåòèêè ïåðåñîåäèíåíèÿ â ñæè-ìàåìîé ïëàçìå â ñëó÷àå ñèììåòðè÷íûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé â àíàëèòè÷åñêîé è ÷èñëåííîé ìîäåëÿõ .Âïÿòîé ãëàâåèññëåäîâàí ïðîöåññ ïåðåñîåäèíåíèÿ â ñæèìàåìîé ïëàçìå ñïðîèçâîëüíûìè íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè.
Âðàçäåëå 5.1èçëîæåí ìåòîä ðåøåíèÿçàäà÷è ïåðåñîåäèíåíèÿ â ñæèìàåìîé ïëàçìå ïðè ïîèçâîëüíûõ íà÷àëüíûõ óñëîâèÿõ. Âðàçäåëå 5.2ïðåäñòàâëåííû ðàñ÷åòû ýíåðãåòè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàíèé ïðèïåðåñîåäèíåíèè ìàãíèòíûõ ïîëåé â ñæèìàåìîé ïëàçìå, â çàâèñèìîñòè îò íà÷àëüíûõ óñëîâèé è ïðîàíàëèçèðîâàíû ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû.ÂÇàêëþ÷åíèèñôîðìóëèðîâàíû îñíîâíûå ðåçóëüòàòû äèññåðòàöèîííîé ðà-áîòû. ôèçèêå ïëàçìû ñóùåñòâåííóþ ðîëü èãðàþò ïðîöåññû ïðåîáðàçîâàíèÿ ðàçíûõ âèäîâ ýíåðãèè.
