پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شمارهها | 1,138 |
| تعداد مقالات | 9,758 |
| تعداد مشاهده مقاله | 17,875,727 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,490,861 |
بررسی دینامیک غیرخطی و آنالیز پایداری امواج ضربه غبار صوتی در یک پلاسمای غباری کوانتومی | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 13 دی 1403 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2024.72259.1213 | ||
| نویسندگان | ||
| سیده الهام عمادی* 1؛ ندا پورجعفری2 | ||
| 1گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران | ||
| 2مربی، گروه مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه فنی و حرفه ای تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله با استفاده از مدل هیدرودینامیک کوانتومی به بررسی دینامیک غیر خطی و آنالیز پایداری امواج ضربه غبار صوتی در یک پلاسمای غباری کوانتومی شامل الکترونهای تبهگن، یونها و ذرات غبار منفی، پرداخته شده است. با استفاده از روش اختلال کاهشی یک معادلهی کورته-وگ دوریز-برگر (KdVB) به دست آمده و سپس جواب این معادله به دو روش تحلیلی و عددی حل شده است. برای حل تحلیلی از روش تانژانت استفاده شده است. این روش زمانی که معادله شامل هر دو اثر پراکندگی و اتلاف است، مناسب میباشد. حل عددی معادلهی KdVB با کمک روش رانگ-کوتا مرتبهی چهار انجام میشود. نتایج نشان میدهد اگر اتلاف در محیط غلبه کند، امواج ضربه ای که ظاهر میشوند به صورت یکنواخت هستند و در مورد اتلاف ضعیف، امواج ضربهی نوسانی ایجاد میگردند. تاثیر ویسکوزیته بر روی این امواج مورد بررسی قرار گرفته و نتایج نشان میدهد، با افزایش ویسکوزیته، ضخامت موج ضربهی یکنواخت افزایش مییابد. بهعلاوه در موج ضربهی نوسانی، تعداد و ارتفاع نوسانات با کاهش ویسکوزیته افزایش یافته است. سپس به بررسی جوابهای این معادله در دستگاه متحرکی که با سرعت فاز موج حرکت میکند، پرداخته شده است. با درنظر گرفتن شرایط مرزی، معادلهی غیرخطی حاصل به شکل یک سیستم دینامیکی بازنویسی میشود. این سیستم در صفحهی فضای فاز دو نقطهی ثابت دارد. بررسی ویژه مقادیر متناظر با این نقاط ثابت نشان میدهد که یک نقطه همیشه زینی است و دیگری یا یک نقطهی کانونی پایدار است و یا یک گره پایدار. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مدل هیدرودینامیک کوانتومی؛ امواج ضربه غبار صوتی؛ پلاسمای غباری کوانتومی؛ روش اختلال کاهشی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of nonlinear dynamics and stability analysis of Dust Acoustic shock waves in a dusty plasma | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Elham Emadi1؛ Neda Pourjafari2 | ||
| 1Sahand university of technology | ||
| 2Department of Chemical, Petroleum and Gas Engineering, Technical and Vocational University, Tehran,Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Using quantum hydrodynamic (QHD) model, dust acoustic (DA) shock waves are studied in a quantum dusty plasma containing degenerate electrons, ions and negatively charged dust grains. Employing the reductive perturbation technique, a Kortweg-de Vries-Burgers (KdVB) equation is derived and solved theoretically and numerically. The hyperbolic tangent (tanh) method is used for theoretical solution. One of the most convenient approaches for solving the nonlinear partial differential equation in dispersive and dissipative system is the tanh method. The KdVB equation is solved numerically by fourth-order Runge – Kutta method. It is found that when dissipation dominates over dispersion, monotonic shock structure is formed, while in case of small dissipation, oscillatory shock profile is created. The influence of viscosity on DA shock waves shows that shock thickness is enhanced with the increase in viscosity. Additionally, the number and height of oscillatory shocks get increased by decreasing the viscosity. The solutions of the KdVB equation is studied in a frame moving with the phase velocity of the wave. Considering the boundary conditions, the nonlinear obtained equation is rewritten in the form of a dynamical system. In the plane, this system has two fixed points. Investigating the eigen values corresponding to these fixed points indicate that one point is always a saddle, while the other one is either a stable focus or stable node. The phase plane analysis shows that the decrease in the number of spirals show increase in dissipation. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Quantum hydrodynamic model, Dust acoustic shock waves, Quantum dusty plasma, Reductive perturbation technique | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 31 |
||