Для конфигураций, однородных вдоль магнитного поля, в урав-
нении (3) ненулевыми могут оставаться только слагаемые
N
α
F
||
α
и
r
?
μ
?
α
r
?
u
||
α
.
Бесстолкновительный перенос можно рассматривать как резуль-
тат рассеяния частиц на волновых полях (флуктуациях), возникающих
при развитии в плазме неустойчивостей [8–11]. Исходя из анализа
результатов ранее проведенных численных расчетов взаимодействия
частицы с одиночным локализованным волновым пакетом [10], а так-
же учитывая характер движения и переноса частицы под действием
многих флуктуаций [8, 9], рассеяние можно рассматривать как “столк-
новение” частиц (ионов, электронов) с волновыми пакетами. Такой
подход позволяет для связи коэффициентов переноса использовать со-
отношения молекулярно-кинетической теории
λ
?
α
=
k
B
N
α
(
κ
α
−
1)
D
?
α
,
(8)
μ
?
α
=
m
α
N
α
D
?
α
.
(9)
Выражение (4) следует из уравнения равновесия в направлении,
перпендикулярном адиабатической поверхности.
Уравнение (5) представляет собой закон сохранения энергии (урав-
нение Бернулли) для течения вдоль адиабатической поверхности. В
уравнении (5) подразумевается, что
κ
α
6
= 1
. Обычно можно принять
κ
α
= 3
(одномерная адиабата), так как плазма может двигаться сво-
бодно только в направлении магнитного поля. Для случая
κ
α
= 1
уравнение Бернулли принимает вид
k
B
T
α
ln
N
α
N
α
+
m
α
(
u
||
α
)
2
2
+
m
α
(
u
?
α
)
2
2
+
Z
α
eU
=
h
0
α
(Ψ
α
)
,
(10)
где величина, помеченная знаком , введена для согласования размер-
ности.
В стационарном состоянии суммарная теплота, подводимая и от-
водимая от какой-либо компоненты плазмы, равна нулю. При этом в
направлении, перпендикулярном адиабатической поверхности, энтро-
пия может изменяться из-за неравновесности, связанной с поперечны-
ми потоками. Следовательно,
dh
0
α
=
T
α
(
dS
α
−
dS
int
α
) =
−
T
α
dS
int
α
,
(11)
где
S
α
— суммарная энтропия частиц сорта
α
и окружающей среды
(для частиц сорта
α
окружающая среда включает системы нагрева и
отвода энергии, а также частицы всех других сортов),
dS
int
α
— энтропия,
производимая частицами сорта
α
в неравновесных процессах [12]. Так
как рассматриваемое квазиравновесие — стационарное состояние, то
118
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 2
