Являются ли алмазы Маха радиально симметричными?

Видео, подобные этому, показывают форму, которая предполагает радиальную симметрию газовой струи. То же самое подкрепляется схематическими иллюстрациями .

Но другие изображения, подобные этому, выглядят так, будто поток имеет извилистую структуру. (например, поток следует за линиями поля или из-за них получает какое-то другое накопленное смещение)

В частности, я имею в виду, что это можно было бы рассматривать как ленту (плоская полоса, закручивающаяся, то есть спираль ) .


В последнем случае ( как подробно описано здесь ) мне интересно, имеет ли квалификатор «плазма» существенное отношение к (возможному) спиральному потоку. Или, может быть, это изображение спирального потока, но это не зависит от того, является ли он плазмой.

Я ни в коем случае не квалифицирован в этой области, мне просто любопытно, что я вижу, и я достаточно начитан, чтобы читать соответствующие журналы. Я нашел некоторую потенциально важную информацию здесь , но еще не переварил ее.

Я думаю, что геометрия сопла имеет большое значение для этого и от того, вводится ли какое-либо вращение (либо в сопле, либо в камере сгорания).
@ tpg2114 Могу себе представить. Люблю, если вы можете помочь мне со ссылками или связанными источниками. Трудно сделать первый разрез сквозь туман
Что ж, я сделал это комментарием, а не ответом, потому что мне неизвестны какие-либо статьи о вращении алмазов Маха ... Весь мой опыт был связан с идеализированными случаями (теорией) или с тем, что вы могли бы увидеть в форсажных камерах или ракетах, ни один из которых не показал вращение, которое я видел ...

Ответы (2)

Теоретически радиальное распределение должно быть симметричным. Однако в струях вообще хорошо известно, что будет переход от чисто ламинарного (т.е. сохраняющего симметрию) к чисто турбулентному (нарушающему симметрию). Посмотрите это видео.

Наличие плазмы индуцирует турбулентность в космосе гораздо раньше, чем при ее отсутствии. Взгляните на эту бумагу . Тот факт, что турбулентность, естественно, является стохастическим явлением, означает, что радиальная симметрия будет потеряна наверняка. То, что плазма делает для создания турбулентности, называется электрогидродинамическими силами или сокращенно ЭГД-силами. Эти силы воздействуют на нейтральный поток ионами плазмы, вызывая изменение его характеристик. Взгляните на эту статью для получения дополнительной информации о силах ЭГД.

На конкретном изображении, которое вы здесь показываете, это выглядит как спираль. Для подтверждения нужно больше фотографий. Если это определенно спираль, я бы сказал, что за этим что-то стоит. Поэтому нам нужно больше информации о конкретных условиях разряда, чтобы объяснить более подробно. Но, надеюсь, я пояснил, почему теряется радиальная симметрия.

Надеюсь, это помогло

Здесь есть несколько вопросов, поэтому я начну с наиболее знакомых мне.

Интересно, подразумевает ли квалификатор «плазма» иную природу потока, чем в типичном реактивном двигателе.

В плазме часть частиц ионизирована, поэтому они реагируют на внешние магнитные и электрические поля. Как минимум, у вас, вероятно, есть магнитное поле Земли в изображенном эксперименте (если только они не были нейтрализованы каким-то образом). Частица под действием некоторой силы Ф будет иметь скорость дрейфа как перпендикулярно силе, так и направлению магнитного поля

в г "=" Ф × Б д Б 2
где q — заряд частицы. Ясно, что в реактивном двигателе, где частицы нейтральны, этого не происходит. Вот видео, показывающее реакцию плазмы на магнитное поле. Таким образом, чтобы ответить на эту часть вопроса, если плазма течет (ускоряясь некоторой силой F) параллельно магнитному полю, то существует вероятность того, что она может быть радиально симметрична вдоль оси сопла.

В дополнение к этому эффекту частицы в плазме взаимодействуют через электромагнитную силу дальнего действия, так что эффективно все частицы в пределах длины Дебая взаимодействуют друг с другом. Это изменит некоторые транспортные свойства, такие как длина диффузии, проводимость, трение и т. д.

Я надеюсь, что это дало вам хорошее представление о том, чем поток плазмы может отличаться от потока жидкости.