瑞利泰勒不稳定性论文_孙志强,方涵先,汪四成,马杰

导读:本文包含了瑞利泰勒不稳定性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:不稳定性,泰勒,聚变,瑞利,惯性,多相,方程。

瑞利泰勒不稳定性论文文献综述

孙志强,方涵先,汪四成,马杰[1](2018)在《赤道低纬电离层瑞利-泰勒不稳定性初始扰动波数的临界值》一文中研究指出在文献[1]推导的基础上将不稳定判据扩展到±30°磁纬之间的低纬地区.为研究初始扰动波数对等离子体泡的影响,分析了λ_(min)随初始扰动波数的变化规律,选择二分法计算λ_(min)=1时的临界波数α_c,并分析α_c随经纬度、太阳活动、季节、地方时以及水平东向电场强度的变化.主要结论如下:α_c随经纬度、季节、太阳活动以及地方时的变化规律和等离子体泡及闪烁活动的规律基本一致,α_c越小,等离子体泡越容易产生;水平东向电场增强有利于等离子体泡形成.α_c的值对人工影响电离层时选择最优扰动条件具有一定的指导意义.(本文来源于《空间科学学报》期刊2018年06期)

段书超[2](2018)在《旋转磁场驱动的磁—瑞利—泰勒不稳定性研究》一文中研究指出早期的聚变研究中的平衡Z箍缩,由于不可避免地要出现交换/准交换模(k·B =/≈0)不稳定性,难以成为一种可能的磁约束聚变系统。避免这种不稳定性的一种途径是放弃柱形几何位形,这导致多年来聚变界对Z箍缩失去兴趣,而转向了托卡马克构型。最近随着百纳秒快脉冲功率技术的发展和动态Z箍缩的出现,聚变界对Z箍缩重新焕发了兴趣。在动态Z箍缩系统中,等离子体柱在磁压的驱动下内爆,不可避免地要出现磁-瑞利-泰勒(,magneto-Rayleigh-Taylor,MRT)不稳定性。MRIT不稳定模式与其他不稳定模式一起发展,但MRT不稳定的增长率要比其他模式快得多,它是破坏Z箍缩对称性的最严重的影响因素,因此研究MRT不稳定性,进而找到抑制其发展的技术方案,对于动态Z箍缩的任何遮用丽成都是十分重要的。本文在MRT不稳定性研究的基础—上,提出了采用方向时变(旋转)的驱动磁场来抑制动态Z箍缩的MRT不稳定性,分别在有限厚度平板和柱形套筒位形中,研究了旋转驱动磁场对MRT不稳定性的抑制机理和物理图像,得到的主要结论有:(1)在平板位形中,旋转磁场驱动的所有模式均得到明显抑制,增长率均低于(磁场不旋转的)经典值;(2)在套筒位形中,优化的交替O-Z箍缩的主导模式末态时的最大e倍数明显远低于标准O箍缩或Z箍缩的:(3)磁场方向旋转是一种独立于有限厚度的效应,磁场方向旋转的频率、套筒的。厚度均具有单调的抑制作用,它们的协同作用会增强抑制效果;(4)有限厚度效应仅在磁场方向时变时呈现,在标准O箍缩Z箍缩中则无体现;(5)另外嵌套O-Z箍缩构型也有很好的稳定性,由于MRT不稳定性得到非常好的抑制,交待/嵌套O-Z箍缩构型具有应用于O-Z箍缩衮筒惯性覆聚变(Theta-Z-LIF)的潜力。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-27)

赵凯歌,薛创,王立锋,叶文华,吴俊峰[3](2018)在《经典瑞利-泰勒不稳定性界面变形演化的改进型薄层模型》一文中研究指出激光惯性约束聚变(ICF)内爆靶丸通常采用多壳层组合结构设计,各壳层界面的流体力学不稳定性影响内爆加速和聚变点火,是ICF十分关心的问题.本文建立了描述任意Atwood数、任意初始界面分布Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性界面变形及非线性演化的薄层模型.通过分析薄层中流体微团的受力,得到了运动微分方程组,并在二维情况进行数值求解.在线性阶段,薄层模型描述的界面演变规律与模拟结果符合很好;在非线性阶段,薄层模型可以描述至"蘑菇"形结构,与数值模拟的结果很接近.目前薄层的RT不稳定性非线性解析理论研究仅限于弱非线性阶段,本工作发展的薄层解析理论能很好地研究薄层非线性"气泡-尖钉"发展过程.(本文来源于《物理学报》期刊2018年09期)

郭宏宇[4](2018)在《柱内爆瑞利-泰勒不稳定性弱非线性理论研究》一文中研究指出惯性约束聚变(ICF)点火需要内爆高收缩比(收缩比定义为靶丸初始时刻外半径与阻滞时刻热斑半径的比值)设计来达到中心热斑点火所需要的条件,但是内爆壳层的分界面在加速和减速阶段都会经历瑞利-泰勒不稳定性(RTI)。而RTI的非线性增长会破坏内爆壳层对称性,引起中心热斑严重变形,影响内爆压缩,甚至导致点火热斑熄灭。因此研究内爆收缩几何中瑞利-泰勒不稳定性的线性增长以及非线性发展规律是ICF中心点火的重要内容。ICF点火需要尽可能高的中心内爆压力,由于驱动能量的限制,需要加速薄壳来实现高收缩比内爆,内爆壳层在飞行过程中的动能将转换为阻滞时刻中心热斑的内能,从而最大限度的实现内爆增压。然而真实的内爆靶丸是多界面结构,多界面处发生的流体不稳定性增长容易导致强非线性流场与涡的产生和作用,将严重威胁到点火热斑的形成。多界面结构的壳层在收缩过程不同界面间的耦合反馈效应导致RTI扰动的复杂增长。目前这方面应用性基础研究在国际上还比较少,因此对多界面结构壳层在收缩过程中RTI非线性增长的物理认识还不清楚,许多基本问题有待于深入的研究。本文利用速度势理论对平面和柱几何多界面RTI线性和非线性增长以及收缩几何RTI增长等问题进行了细致的研究。本着物理模型由简单到复杂的原则,分别研究了不同几何中多界面RTI线性增长,柱几何单界面RTI弱非线性增长,平面和柱几何有限厚度层RTI的弱非线性增长以及柱收缩几何中RTI的弱非线性演化,取得了以下研究结果和物理认识:(1).根据速度势理论得到了多界面处RTI耦合增长的控制方程。解析结果表明有限厚度层流体效应将降低扰动的本征增长率,但是有限厚度层流体加剧了相邻界面间的扰动反馈,最终加快了 RTI整体的增长。通过调节壳层厚度和壳层密度的大小,使得各个界面处的扰动增长整体减小,为点火靶设计提供理论支持。柱和球几何中扰动从外界面向内界面的反馈因子大于平面中的结果。扰动模数一定时,壳层内界面半径减小将导致柱和球几何中RTI线性增长大于平面RTI增长。扰动模数l<20时,球几何中扰动增长大于柱几何中的扰动增长。当扰动模数l>>30,平面、柱和球几何中的线性增长非常接近。(2).发展了有限厚度层流体RTI弱非线性理论,得到了有限厚度层流体初始稳定界面和初始不稳定界面耦合增长的弱非线性解。解析理论可以描述壳层双界面处扰动从线性增长到弱非线性阶段的整个演化过程。与Jacobs的单界面结果比较发现,有限厚度薄壳导致界面间的非线性耦合反馈效应加剧。随着时间的发展,初始稳定界面处也会出现扰动振幅的增长。有限厚度RTI非线性饱和阈值小于经典RTI的值~0.1λ(λ是扰动波长)。薄壳效应导致RTI扰动增长快速进入到非线性阶段。考虑扰动的高阶(9阶)修正后,两个界面处的弱非线性解会出现一致的收敛性。(3).将平面有限厚度层RTI弱非线性模型推广到柱几何中,得到了柱壳层内、外界面处的线性增长。在各次谐波中保留扰动增长的主要项后,得到了柱壳层双界面RTI增长的弱非线性解。柱有限厚度壳层RTI增长大于单界面中的结果。柱几何中当壳层厚度远小于壳层内半径时,柱壳层结果与平面有限厚度中的结果相同。壳层双界面处扰动增长饱和阈值随厚度的增加而增大。(4).柱收缩几何中考虑两层流体单个扰动界面在做任意的径向运动,得到了收缩几何中界面做任意收缩运动过程中基模增长,二次谐波产生和叁次谐波演化的控制方程。考虑扰动界面在匀速收缩时,得到了柱几何中单纯的收缩几何效应引起界面处扰动弱非线性增长的规律。收缩过程中界面向内收缩和向外运动流体会引起扰动界面形状的改变。当模数m<100时,收缩增长的基模非线性饱和阈值为~0.2λ-0.6λ,大于经典RTI的值。(5).得到了柱收缩几何收缩增长和RTI增长耦合的叁阶弱非线性解。收缩增长和RTI增长强烈的耦合在一起,扰动振幅正比于收缩比与指数增长的乘积。收缩几何效应会进一步放大RTI增长。高收缩比内爆过程中尖顶振幅远大于气泡振幅,内爆过程中会引起热斑体积急剧减小。收缩RTI低阶模扰动增长很难达到饱和。内爆收缩过程中收缩几何效应加剧了RTI非线性增长,高收缩比内爆流体的非线性增长将难以控制。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2018-04-01)

邱剑辉[5](2018)在《瑞利泰勒不稳定性的分析》一文中研究指出本文仔细分析了两种流体交界面附近微扰方程组和交界面的边界条件,明确定义了扰动量并从积分形式方程组推出了边界条件。(本文来源于《北京力学会第二十四届学术年会会议论文集》期刊2018-01-21)

刘佩尧,林祥权,张莹,李澄波[6](2017)在《基于格子玻尔兹曼多相流通量求解和分形理论的微尺度瑞利-泰勒不稳定性》一文中研究指出采用MLBFS(multiphase lattice Boltzmann flux solver)方法对两种不相混溶、不可压缩流体的微尺度下瑞利-泰勒(R-T)不稳定性进行数值模拟。通过分析R-T不稳定性初期线性阶段的漩涡发展来比较不同粘度的影响。当该过程进入非线性阶段,界面会呈现一定的分形特性;在高雷诺数情况下尤其明显。结合分形理论,运用盒维数法对界面图像进行处理,得到不同情况下界面分形维数的发展情况。研究表明当雷诺数较小时,界面分形维数呈现近似线性的增长;随着雷诺数增大,界面扰动不断加剧界面分形维数增长呈现明显的非线性状态,当雷诺数足够大时,界面的分形维数增长呈现相似性并且趋于饱和。同时,也对比了重力作用恒定时表面张力对R-T不稳定性的影响。当Bo数稍大时,表面张力的变化对界面的发展几乎没有影响;但是当Bo数极小时,表面张力对界面不稳定抑制作用明显,界面分形维数也明显小于Bo稍大的情形。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2017年35期)

于承新,范征锋,刘杰[7](2017)在《瑞利泰勒不稳定性的多重本征模问题(英文)》一文中研究指出In this paper,the multiple eigen values for the growth rates of the Rayleigh-Taylor instability are obtained by numerically solving Sturm-Liouville eigenvalues problem in the case of the two-dimensional plane geometry.The first mode has the maximal linear growth rate and is just extensively studied in literature.Higher modes have smaller eigen values but with multipeak eigen functions,and a fitting for these eigen modes are obtained.Direct numerical simulations show that,the high modes lead to appearance of mult ed spike-bubble pairs,and lots of secondary spikes and bubbles form due to the interactions between the internal spike and bubbles.The present work has potential applications in many research and engineering areas,eg,in reducing the RTI growth during ICF capsule implosions.(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26)

杨学[8](2017)在《磁化套筒惯性聚变中的磁瑞利—泰勒不稳定性研究》一文中研究指出Z箍缩磁化套筒惯性聚变(MagLIF)是近年来广泛研究的驱动惯性聚变的一种重要技术途径。套筒内爆过程中,外表面会产生剧烈的磁瑞利-泰勒(MRT)不稳定性,Z箍缩这种不稳定性与流体中的RT不稳定性类似。MRT不稳定性发展是决定MagLIF的关键物理问题之一。在MRT不稳定性研究中,主要采用经典的两区平板模型。但在MagLIF中,套筒内爆包含真空区,套筒区和燃料区,套筒的有限厚度以及不同区域的磁场分布会影响MRT不稳定性发展,更适合采用叁区模型描述MRT不稳定性发展。采用叁区模型也可以研究外表面MRT不稳定性对内表面扰动产生的馈入效应。首先利用叁区平板模型和不可压缩条件下的理想磁流体力学(MHD)方程组,给出了 MRT不稳定性增长率满足的色散关系并进行了数值求解。结果表明,外加轴向磁场B0z对MRT不稳定性有着很好的抑制作用,B0z越大,MRT不稳定性增长率越小。同时,B0z对短波长MRT不稳定性的抑制更为明显。BOz = 0时,增长率随扰动波长单调下降。B0z≠0时,增长率随扰动波长先增加后减小。改变套筒的初始密度,增长率会随着初始密度的增加而增加。BOz≠0时,套筒密度越小,扰动增长率越小。此外,通过叁区模型研究了外表面的MRT不稳定性对内表面扰动发展的影响,引用馈入因子为内表面的扰动位移与外表面扰动位移的比值,以描述这种影响的大小。B0= 0时,馈入因子会退化成:F= exp(-k△),因此馈入因子只与扰动波长和套筒厚度有关。BOz≠0时,馈入因子的变化更为复杂,结果表明,随着等效加速度增加馈入因子先增加后减小,并逐渐趋于某一常数值。本文也针对Z装置套筒内爆实验条件,研究了MagLIF中套筒MRT不稳定性扰动增长率随时间的演化过程。采用零维模型描述套筒的内爆过程,给出了增长率随时间的变化关系。可以看到,随内爆时间的增加,加速度增加,增长率也迅速增加。在(x,y)平面,角向磁场B0y可以增加到1000T以上,磁场可以完全抑制(x,y)平面的扰动增长。在(x,z)平面,轴向的磁场B0z大小约为几十特斯拉,对(x,z)平面扰动也存在着明显的抑制效果。变化套筒参数会改变套筒的加速过程,进而改变MRT不稳定性发展。研究结果表明,对于高纵横比(套筒半径与厚度的比值)的套筒,MRT不稳定性发展更为强烈,同时高纵横比下套筒厚度比较小,导致馈入因子也更大。因此,MagLIF中应避免采用高纵横比设计。当然纵横比很小时,能量转换效率极低,也是需要避免的。本文也导出了可压缩条件下的色散关系,研究了可压缩性对MRT不稳定性发展的影响。结果表明,在没有角向磁场的情况下,可压缩条件下的扰动增长率与不可压缩条件下的增长率几乎相同。然而,在存在角向磁场的情况下,可压缩条件下的增长率要小于不可压缩条件下的增长率。其主要原因是由于当等离子体可压缩时,磁场冻结在等离子体中,可以提供更强的回复力,从而具有更强的抑制作用。当声速cs较小时,抑制效果更加明显。当声速较大时,增长率将接近不可压缩条件下的增长率。最后,本文也给出了在MagLIF中Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的发展过程。利用Richtmyer脉冲模型,给出了存在轴向磁场B0z时扰动位移与时间的变化关系。结果表明,B0z对RM不稳定性有明显的抑制作用,这种抑制作用的来源与MRT不稳定性下磁场的抑制作用是相同的,即磁场被弯曲产生的磁张力减小扰动发展。如果B0z足够大,这种RM不稳定性也可能被完全抑制。此外,在没有磁场时,扰动位移随扰动波长单调递减。存在磁场时,扰动位移会随波长先增加后减小,但始终都小于B0z = 0时的扰动。研究结果也发现,B0z对短波长的抑制效果要明显强于对长波长扰动的抑制。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2017-05-01)

何凯,缪文勇,涂绍勇,袁永腾,贺拾贝[9](2017)在《靶参数对收缩几何瑞利-泰勒不稳定性诊断的影响》一文中研究指出面向背光照相技术是诊断惯性约束聚变(ICF)中瑞利-泰勒(RT)不稳定性的重要方法,讨论了利用该技术对球形靶丸扰动幅度测量时由于收缩几何效应带来的影响。通过计算,分析了一个简化模型下扰动振幅的实际值和测量值,讨论了偏移距离、靶丸外半径、扰动波长和扰动振幅等因素对实验结果相对误差的影响。计算表明,合理选择这些参数能使诊断的系统误差小于3%,而且可通过计算模型对测量结果进行修正。研究结果可为即将开展的神光III激光装置上的收缩几何烧蚀RT不稳定性实验参数设计和结果分析提供依据。(本文来源于《光学学报》期刊2017年02期)

赖惠林,许爱国,张广财,李德梅[10](2016)在《可压流体瑞利泰勒不稳定性离散Boltzmann建模》一文中研究指出本文发展了用于研究可压流体瑞利泰勒(RT)不稳定性的含外力的离散Boltzmann模型(DBM),并对热Couette流问题进行数值模拟并与Riemann解析解进行比较,结果表明该模型可适用可压流体数值模拟.利用该模型对界面间断的可压流体RT不稳定性进行数值模拟,得到界面初始扰动发展成蘑菇状图形的基本过程.数值结果表明,DBM可用于可压流体RT不稳定性问题的数值研究.(本文来源于《第十六届全国交叉科学会议论文摘要集》期刊2016-08-05)

瑞利泰勒不稳定性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

早期的聚变研究中的平衡Z箍缩,由于不可避免地要出现交换/准交换模(k·B =/≈0)不稳定性,难以成为一种可能的磁约束聚变系统。避免这种不稳定性的一种途径是放弃柱形几何位形,这导致多年来聚变界对Z箍缩失去兴趣,而转向了托卡马克构型。最近随着百纳秒快脉冲功率技术的发展和动态Z箍缩的出现,聚变界对Z箍缩重新焕发了兴趣。在动态Z箍缩系统中,等离子体柱在磁压的驱动下内爆,不可避免地要出现磁-瑞利-泰勒(,magneto-Rayleigh-Taylor,MRT)不稳定性。MRIT不稳定模式与其他不稳定模式一起发展,但MRT不稳定的增长率要比其他模式快得多,它是破坏Z箍缩对称性的最严重的影响因素,因此研究MRT不稳定性,进而找到抑制其发展的技术方案,对于动态Z箍缩的任何遮用丽成都是十分重要的。本文在MRT不稳定性研究的基础—上,提出了采用方向时变(旋转)的驱动磁场来抑制动态Z箍缩的MRT不稳定性,分别在有限厚度平板和柱形套筒位形中,研究了旋转驱动磁场对MRT不稳定性的抑制机理和物理图像,得到的主要结论有:(1)在平板位形中,旋转磁场驱动的所有模式均得到明显抑制,增长率均低于(磁场不旋转的)经典值;(2)在套筒位形中,优化的交替O-Z箍缩的主导模式末态时的最大e倍数明显远低于标准O箍缩或Z箍缩的:(3)磁场方向旋转是一种独立于有限厚度的效应,磁场方向旋转的频率、套筒的。厚度均具有单调的抑制作用,它们的协同作用会增强抑制效果;(4)有限厚度效应仅在磁场方向时变时呈现,在标准O箍缩Z箍缩中则无体现;(5)另外嵌套O-Z箍缩构型也有很好的稳定性,由于MRT不稳定性得到非常好的抑制,交待/嵌套O-Z箍缩构型具有应用于O-Z箍缩衮筒惯性覆聚变(Theta-Z-LIF)的潜力。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

瑞利泰勒不稳定性论文参考文献

[1].孙志强,方涵先,汪四成,马杰.赤道低纬电离层瑞利-泰勒不稳定性初始扰动波数的临界值[J].空间科学学报.2018

[2].段书超.旋转磁场驱动的磁—瑞利—泰勒不稳定性研究[D].中国科学技术大学.2018

[3].赵凯歌,薛创,王立锋,叶文华,吴俊峰.经典瑞利-泰勒不稳定性界面变形演化的改进型薄层模型[J].物理学报.2018

[4].郭宏宇.柱内爆瑞利-泰勒不稳定性弱非线性理论研究[D].中国工程物理研究院.2018

[5].邱剑辉.瑞利泰勒不稳定性的分析[C].北京力学会第二十四届学术年会会议论文集.2018

[6].刘佩尧,林祥权,张莹,李澄波.基于格子玻尔兹曼多相流通量求解和分形理论的微尺度瑞利-泰勒不稳定性[J].科学技术与工程.2017

[7].于承新,范征锋,刘杰.瑞利泰勒不稳定性的多重本征模问题(英文)[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017

[8].杨学.磁化套筒惯性聚变中的磁瑞利—泰勒不稳定性研究[D].中国工程物理研究院.2017

[9].何凯,缪文勇,涂绍勇,袁永腾,贺拾贝.靶参数对收缩几何瑞利-泰勒不稳定性诊断的影响[J].光学学报.2017

[10].赖惠林,许爱国,张广财,李德梅.可压流体瑞利泰勒不稳定性离散Boltzmann建模[C].第十六届全国交叉科学会议论文摘要集.2016

论文知识图

CH平面靶的瑞利-泰勒不稳定性增长低纬赤道地区瑞利-泰勒不稳定性示意图...瑞利-泰勒不稳定性验证((a)-(d)为参考文...(A)滑动芯片法分步操作叁维示意图[45]...骗刊一泰勒不稳定的数浪模拟结果

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