2002 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
01F00745
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
青木 一生 京都大学, 工学研究科, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
VLADIMIR LATOCHA 京都大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
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Keywords | プラズマ推進装置 / SPT / ボルツマン方程式 / 流体力学的モデル / SHEモデル / 混合気体 / 蒸発 / 凝縮 |
Research Abstract |
1.強い非等方性をもつ楕円型境界値問題の数値解析 定常プラズマ推進装置内部の電子密度を流体力学モデルにより決定する問題は,強い非等方性をもつ楕円型境界値問題に帰着する.しかし,一般にその数値解析は容易ではない.Latocha博士は博士学位論文の中でこの問題を考え,非等方性を表すパラメータで解を展開する方法を提案している.本研究では,これを具体的問題に適用し,新たに導出した非等方性が無限大の場合の漸近解と比較することにより,その有効性を確認した.実際,非等方性が弱い場合に正しい解を与える有限体積法が,非等方性が強い場合には精度が著しく低下することが明らかとなった. 2.非凝縮気体の存在下における蒸気の凝縮の問題の解析的研究 受入研究者らの最近の研究により,蒸気密度が高い場合には,蒸気の流れはごく微量の非凝縮性気体が混入するだけで大きく変化することが分かった.この場合の蒸気に対する流体力学方程式の,凝縮が起こっている界面での境界条件は,無限遠から吹き付ける蒸気流が平面凝縮相で凝縮を起こしており,凝縮相近くに非凝縮性気体が吹き寄せられている問題(半無限領域における定常境界値問題)を解くことにより導かれる.受入研究者らは,特別の場合(蒸気と非凝縮性気体の分子の力学的性質が同等の場合)についてその境界条件を数値的に構築した.Latocha博士は,凝縮が弱い場合を考え,ボルツマン方程式の系統的漸近解析により,それをより一般の分子モデルに対して解析的に求めることに成功した. 3.拡張SHEモデルのプラズマ推進装置への応用 SHEモデルは半導体やプラズマ中の電子輸送を記述する流体力学的モデルである.SHEモデルの適用範囲は,電子と媒質との相互作用がほとんど弾性的である場合に限られていたが,最近これを非弾性相互作用が重要である場合に拡張する試みがなされた.Latocha博士は,この拡張SHEモデルをプラズマ推進装置に応用する研究に着手した.
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Research Products
(2 results)
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[Publications] Vladimir Latocha: "Numerical simulation of electron transport in the channel region of a stationary plasma thruster"Plasma Sources Sci.Technol.. 11. 104-114 (2002)
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[Publications] Naoufel Ben Abdallah: "Diffusion limits of kinetic models"Proc.9th Conference on Hyperbolic Problems(Pasadena, USA). (to be published). (2003)