К гидродинамике полностью ионизированной плазмы

Abstract

До настоящего времени гидродинамика плазмы изучалась без адекватного учета релаксации температур и скоростей компонент. Целью данной работы является учет релаксационных процессов путем аналитического рассмотрения на основе кинетического уравнения Ландау и обобщения метода Чепмена–Энскога. Построена гидродинамика полностью ионизированной электронионной плазмы с учетом релаксационных явлений выравнивания температур и скоростей компонент вблизи завершения релаксации. Получены функции распределения компонент плазмы, уравнения гидродинамики и выражения для входящих в них кинетических коэффициентов. Интегральные уравнения теории приближенно решены методом разложения по полиномам Сонина. Дополнительно учтено, что отношение масс электрона и иона мало.

До теперешноьго часу гідродинаміка плазми вивчалась без адекватного урахування релаксації температур та швидкостей компонент. Метою данної роботи є урахування реласкаційних процесів шляхом аналітичного розгляду на основі кінетичного рівняння Ландау та узагальнення методу Чепмена–Енскога. Побудовано гідродинаміку повністю іонізованої електронйонної плазми з урахуванням релаксаційних явищ вирівнювання температур та швидкостей компонент поблизу завершення релаксації. Отримано функції розподілу компонент плазми, рівняння гідродинаміки та вирази для кінетичних коефіцієнтів, які в них входять. Інтегральні рівняння теорії наближено розв’язані методом розкладу по поліномах Соніна. Додатково враховано, що відношення мас електрона та іона мале.

Up to now, plasma hydrodynamics has been studied without an adequate account for the relaxation of the plasma component temperatures and velocities. The purpose of this work is to take into account the relaxation processes by an analytical description on the basis of the Landau kinetic equation and the generalization of the Chapman–Enskog method. The hydrodynamics of a completely ionized two-component plasma is built taking into account the process of equalization of the component temperatures and velocities at the end of the relaxation. The distribution functions of the plasma components, hydrodynamics equations, and expressions for the kinetic coefficients involved are found. The integral equations of the theory are approximately solved by the Sonine polynomial expansion. The smallness of the electron-to-ion mass ratio is also taken into account.