Теплообмен и сопротивление сферической металлической частицы в разреженном потоке плазмы с холодными ионами

Рассматриваются процессы переноса заряда, импульса и энергии к сферической частице металла в разреженном плазменном потоке при произвольных режимах дебаевского экранирования в условиях, когда можно пренебречь тепловой скоростью ионов по сравнению с направленной составляющей. Показано, что эффективность плазменного воздействия на частицу связана с участием в процессах переноса зарядов – электронов и ионов и электризацией частицы. На основе численного решения уравнений движения ионов и уравнения Пуассона проведены расчеты сечений взаимодействия ионов с частицей, плавающего потенциала, коэффициентов сопротивления и тепловых потоков к поверхности частицы. Численные расчеты сравниваются с результатами аналитического описания в предельных режимах экранирования. Проводится анализ влияния экранирующих свойств и скорости плазменного потока на теплообмен и сопротивление сферической частицы.