بررسی امواج رقیق و فشرده غبار صوتی با دامنه اختیاری در یک پلاسمای غباری کوانتومی با استفاده از روش پتانسیل سقدیف و کاربردهای آن در محیط‌های هوافضا

پورجعفری, ندا; عمادی, سیده الهام

doi:10.22034/joae.2025.476994.1244

بررسی امواج رقیق و فشرده غبار صوتی با دامنه اختیاری در یک پلاسمای غباری کوانتومی با استفاده از روش پتانسیل سقدیف و کاربردهای آن در محیط‌های هوافضا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

ندا پورجعفری ¹

سیده الهام عمادی ²

¹ عضو هیات علمی، گروه مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران.

² دکتری فیزیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی تبریز، ایران

10.22034/joae.2025.476994.1244

چکیده

در این مقاله با استفاده از مدل هیدرودینامیک کوانتومی، امواج غبارصوتی فشرده و رقیق با دامنه اختیاری در یک پلاسمای غباری کوانتومی شامل الکترونها و پوزیترونهای بدون اینرسی، یونها، و ذرات غبار مثبت یا منفی مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور روش شبه پتانسیل سقدیف را که بطور گستردهای در مطالعهی امواج منفرد با دامنه اختیاری مورد استفاده قرار میگیرد، به کار میگیریم. با اعمال شرایط لازم برای وجود جوابهای موج منفرد، حد بالا و پایین عدد ماخ محاسبه گردیده و سپس به ازای مقادیر مختلف پارامترهای پلاسمایی، پتانسیل سقدیف بررسی شده است. نتایج، انتشار هر دو موج منفرد رقیق و فشرده را در این مدل پلاسمایی تایید میکنند. همچنین نتایج نشان میدهد افزایش عدد ماخ M منجر به افزایش دامنه و پهنای امواج منفرد غبار صوتی میشود؛ در حالیکه افزایش نسبت دمای فرمی الکترون به یون نتایج متفاوتی بر روی انتشار امواج رقیق و فشرده غبار صوتی دارد. این نتایج می‌توانند به بهبود درک رفتار امواج در محیط‌های پلاسمایی مرتبط با هوافضا، به‌ویژه در جریان‌های مافوق صوت و سامانه‌های ناوبری و ارتباطی فضاپیماها، کمک کنند. به‌ویژه تأثیر عدد ماخ بر رفتار امواج، اهمیت ویژه‌ای در طراحی سازه‌ها و سیستم‌های پروازی دارد.

کلیدواژه‌ها

امواج غبار صوتی

پلاسمای غباری کوانتومی

عدد ماخ

امواج منفرد فشرده و رقیق

محیط‌های پلاسمایی هوافضا

موضوعات