60978

Автор(ы): 

Автор(ов): 

2

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Устойчивость разностных схем численного решения обобщенной системы уравнений Максвелла в задачах моделирования Z-пинчей

ISBN/ISSN: 

ISSN 1560-4128

DOI: 

DOI: 10.18127/j15604128-202003-01

Наименование источника: 

  • Электромагнитные волны и электронные системы

Обозначение и номер тома: 

Т. .25, № 3.

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • Из-во «Радиотехника»

Год издания: 

2020

Страницы: 

96-101
Аннотация
Постановка проблемы. Исследование Z-пинчевых разрядов является одним из перспективных направлений в изучении проблемы управляемого термоядерного синтеза. Экспериментальные данные свидетельствуют о наличии ярко выраженных свойств пинча, которые сложно связать в единую картину. Важными задачами при исследовании разрядов указанного типа являются построение и анализ математических моделей, базирующихся на обобщении уравнений Максвелла на случай переменной электропроводности. Обобщение уравнений Максвелла позволяет наряду с простыми моделями, описывающими одну или несколько стадий развития Z-пинча, синтезировать математические модели с достаточно высоким уровнем детализации и полноты описания процессов. Для обобщенных моделей характерно использование больших вычислительных мощностей. Предварительная подготовка математического аппарата и получение условий устойчивости разностных схем направлены на развитие расчетных методов для моделирования и исследования Z-пинча. Цель. Провести анализ устойчивости разностных схем метода конечных разностей при решении уравнений Максвелла для одномерного случая с использованием волнового и диффузионного приближений и с учетом экспоненциально убывающей электропроводности в задачах моделирования Z-пинчей. Результаты. Проведено построение и исследование устойчивости разностных схем численного решения системы уравнений Максвелла. Дана оценка допустимых изменений величины электропроводности для разностных схем с постоянным временным шагом. Показано, что моделирование с учетом экспоненциально убывающей электропроводности возможно при уменьшающемся временном шаге. Определены критерии уменьшения временного шага. Практическая значимость. Полученные разностные схемы могут найти применение в задачах построения и исследования математических моделей, описывающих генерацию электронного пучка и СВЧ-излучения в Z-пинчах.

Библиографическая ссылка: 

Фролов А.Ю., Дружинина О.В. Устойчивость разностных схем численного решения обобщенной системы уравнений Максвелла в задачах моделирования Z-пинчей // Электромагнитные волны и электронные системы. 2020. Т.25, № 3. С. 96-101.