强激光与粒子束
2023, 35(2): 025003
强激光与粒子束
2021, 33(5): 055001
强激光与粒子束
2020, 32(8): 085002
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
为了研究物质弹塑性对磁驱动实验运动过程、不稳定性发展等的影响, 在MDSC2程序的基础上, 增加了弹塑性模块, 研制了包括弹塑性的磁流体力学程序, 并进行了弹塑性项影响的数值模拟和分析。数值模拟表明: 没有初始扰动时, 弹塑性项几乎不影响套筒内外半径的运动轨迹; 有初始扰动时, 弹塑性项对磁驱动固体套筒的Rayleigh-Tayor不稳定性有明显的抑制作用。
弹塑性 磁流体力学 磁驱动数值模拟程序 RT不稳定性 固体套筒 elastoplasticity magnetohydrodynamic two-dimensional magnetically driven simulation cod Rayleigh-Taylor instability solid liner 强激光与粒子束
2018, 30(6): 065002
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国科学技术大学 近代物理系, 合肥 230026
提出一个完整的弛豫磁流体力学模型用于电磁驱动高能量密度系统的数值模拟,它由弛豫电磁波动、弛豫热输运、P1/3近似辐射输运以及流体力学构成。电磁部分在真空区退化为电磁传播,在等离子体物质区退化为磁扩散近似,并且相速和群速是有上界的。这意味着弛豫磁流体力学能退化到传统的电阻性磁流体力学,并且能用显式方法数值求解,便于大规模高效并行化。基于此弛豫磁流体力学模型开发了三维辐射磁流体力学程序FOI-PERFECT,指出了所采用的关键数值技术,并给出了一些应用例子。
高能量密度系统 电磁驱动 弛豫模型 弛豫磁流体力学 数值模拟 high energy density systems electromagnetic drives relaxation model relaxation MHD numerical modeling 强激光与粒子束
2016, 28(4): 045014
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国科学技术大学 近代物理系, 合肥 230026
提出了一个弛豫磁流体力学模型,特别适合电磁驱动真空-等离子体系统的数值模拟.该模型和Seyler采用的弛豫模型有相似之处,即采用全电磁模型,不同的是采用忽略电子惯性项的广义欧姆定律直接作为本构来封闭麦克斯韦方程,减少了独立变量,是适合此类问题的最简模型.分析了磁流体力学模型电磁部分的色散关系,从而论证了其在真空区退化为电磁传播,在等离子体物质区退化为磁扩散近似,并且相速和群速是有上界的.改进了Seyler采用的时间离散方式,从而将时间精度从1阶提高到3阶,时间步长不受刚性源项约束,只受系统最大的特征速度确定的柯朗-弗里德里奇-列维(CFL)条件约束,便于显式计算和大规模并行化.
弛豫模型 弛豫磁流体力学 数值模拟 relaxation model relaxation magnetohydrodynamics numerical modeling 强激光与粒子束
2015, 27(6): 065002
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
相较于传统的惯性约束聚变及磁约束聚变,磁化靶聚变技术可能是一种实现纯聚变更低廉更有效的途径。针对中国工程物理研究院流体物理研究所设计的“荧光-1”实验装置,利用二维磁流体力学模拟程序MPF-2D,从理论上详细分析了各实验输入参数(如初始磁场、初始密度、主磁场等)对该装置上反场构形性质的影响。为即将进行的实验推荐了三组实验输入参数: 初始磁场0.3 T,初始密度7×1015 cm-3,磁镜场-2.0~-1.0 T,主磁场-4.0~-3.0 T。
磁化靶聚变 反场构形 二维磁流体力学 magnetized target fusion field reversed configuration two-dimensional magneto-hydrodynamic 强激光与粒子束
2015, 27(4): 045006
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
在二维单介质磁驱动数值模拟程序(MDSC2)的基础上, 采用局部结构整体非结构的网格拼接方法, 研制了处理滑移界面的二维多介质程序。二维多介质程序解决了单介质程序无法处理的电极与飞片之间相互作用的模拟问题, 能更准确地模拟磁驱动发射实验的飞片状态。计算结果表明: 发射飞片的自由面部分始终保持固体密度状态;自由面速度历史和VISAR测量的速度曲线相吻合;飞片中间部分在电流加载过程中始终具有良好的平面性, 飞片两端出现拖尾质量, 产生不稳定性, 这是由于飞片两端与飞片中间部分的磁场强度分布不同造成的。
磁流体力学 磁驱动飞片 不稳定性 滑移界面 magneto-hydrodynamics magnetically accelerated flyer plates instability sliding interface 强激光与粒子束
2015, 27(1): 015002
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国科学技术大学 近代物理系, 合肥 230026
利用FOI-PERFECT程序对X箍缩进行了3D数值模拟研究,给出了X箍缩的物理图像和动力学过程,探讨了Z箍缩中出现磁重联的可能性,并指出如果双丝Z箍缩中能够出现磁重联,那么X箍缩是更有利于磁重联出现的位形,并且,X箍缩中出现多重X射线暴的一个可能原因是z轴上多个位置出现磁重联。
X箍缩 辐射磁流体力学 数值模拟 磁重联 X-pinch radiation MHD numerical simulation magnetic reconnection 强激光与粒子束
2015, 27(1): 010102
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 冲击波物理与爆轰物理实验室, 四川 绵阳621900
在一维反应流体动力学程序SSS的基础上扩充编制一维磁流体力学计算编码SSS/MHD,并对炸药内爆驱动的圆柱形套筒磁通量聚积发生器(MC-1装置)进行了一维磁流体力学模拟计算。分析了空腔磁场向压缩套筒和样品套筒壁中的磁扩散现象,结果表明,在压缩套筒壁中距离空腔0.2 mm处的磁感应强度最大值只有十几T;而在样品套筒壁中距离空腔0.2 mm处的磁感应强度最大值达到几百T,这主要是内外套筒运动速度不同,电磁力与内爆作用力平衡引起的。计算了空腔中磁感应强度的变化曲线和样品套筒内壁的速度历程曲线,得到与实验测试符合的结果。
内爆 一维反应流体动力学 爆炸磁通量聚积 磁扩散 磁流体力学 imploding one-dimensional reactive hydrodynamic flux accumulation by explosion magnetic field diffusion magneto-hydrodynamic 强激光与粒子束
2014, 26(9): 095003