Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi

Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi

The problem of calculating the ion drag force acting on a charged macroparticle in collisionless flowing plasma is studied by using an approach based on the direct numerical solution of the Vlasov kinetic equations for plasma components. A uniform plasma flow past a spherical macroparticle is consid...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2018
Main Author: Semenov, I. L.
Format: Article
Language:English
Published: Publishing house "Academperiodika" 2018
Online Access:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018287
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Ukrainian Journal of Physics

Institution

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2018287
record_format ojs
spelling ujp2-article-20182872019-03-05T14:14:35Z Ion Drag Force on a Charged Macroparticle in Collisionless Plasma Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi Semenov, I. L. ion drag force collisionless plasma binary collision approach The problem of calculating the ion drag force acting on a charged macroparticle in collisionless flowing plasma is studied by using an approach based on the direct numerical solution of the Vlasov kinetic equations for plasma components. A uniform plasma flow past a spherical macroparticle is considered. The computations are carried out for different particle sizes and different flow velocities. On the basis of the obtained results the effect of particle size on the ion drag force is analyzed. It is shown that when the particle size is much less than the Debye length in plasma, the ion drag force can be calculated with good accuracy by means of the conventional binary collision approach. A modified version of the binary collision approach is proposed to calculate the ion drag force in the case where the particle size becomes comparable to the Debye length in plasma. It is shown that there is a reasonable agreement between the results obtained using the numerical solution of the kinetic equations and that obtained by the modified binary collision approach. Проблема обчислення iонної сили опору, що дiє на заряджену макрочастинку в потоцi беззiткнювальної плазми, дослiджується на основi прямого чисельного розв’язку системи кiнетичних рiвнянь Власова для компонент плазми. Розглянуто процес обтiкання сферичної мiкрочастинки рiвномiрним потоком плазми. Розрахунки проводяться для рiзних розмiрiв частинок та рiзних значень швидкостi потоку плазми. На основi отриманих результатiв, дослiджується вплив розмiру частинки на величину iонної сили опору. Показано, що коли розмiр частинки набагато менший за довжину Дебая в плазмi, iонну силу опору можна обчислити з гарною точнiстю за допомогою вiдомої теорiї парних зiткнень. Для обчислення iонної сили опору у випадку, коли розмiр частинки стає порiвняним iз довжиною Дебая в плазмi, запропоновано модифiковану теорiю парних зiткнень. Показано, що результати, отриманi шляхом чисельного розв’язку кiнетичних рiвнянь, добре узгоджуються iз результатами, якi отриманi за допомогою модифiкованої теорiї парних зiткнень. Publishing house "Academperiodika" 2018-10-06 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018287 10.15407/ujpe58.03.0228 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 58 No. 3 (2013); 228 Український фізичний журнал; Том 58 № 3 (2013); 228 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe58.03 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018287/216 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution Ukrainian Journal of Physics
baseUrl_str
datestamp_date 2019-03-05T14:14:35Z
collection OJS
language English
topic_facet ion drag force
collisionless plasma
binary collision approach
format Article
author Semenov, I. L.
spellingShingle Semenov, I. L.
Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi
author_facet Semenov, I. L.
author_sort Semenov, I. L.
title Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi
title_short Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi
title_full Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi
title_fullStr Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi
title_full_unstemmed Iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi
title_sort iонна сила опору, що дiє на заряджену макрочастинку в беззiткнювальнiй плазмi
title_alt Ion Drag Force on a Charged Macroparticle in Collisionless Plasma
description The problem of calculating the ion drag force acting on a charged macroparticle in collisionless flowing plasma is studied by using an approach based on the direct numerical solution of the Vlasov kinetic equations for plasma components. A uniform plasma flow past a spherical macroparticle is considered. The computations are carried out for different particle sizes and different flow velocities. On the basis of the obtained results the effect of particle size on the ion drag force is analyzed. It is shown that when the particle size is much less than the Debye length in plasma, the ion drag force can be calculated with good accuracy by means of the conventional binary collision approach. A modified version of the binary collision approach is proposed to calculate the ion drag force in the case where the particle size becomes comparable to the Debye length in plasma. It is shown that there is a reasonable agreement between the results obtained using the numerical solution of the kinetic equations and that obtained by the modified binary collision approach.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2018
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018287
work_keys_str_mv AT semenovil iondragforceonachargedmacroparticleincollisionlessplasma
AT semenovil ionnasilaoporuŝodiênazarâdženumakročastinkuvbezzitknûvalʹnijplazmi
first_indexed 2025-10-02T01:14:17Z
last_indexed 2025-10-02T01:14:17Z
_version_ 1851765059007545344

Similar Items