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MIF固體套筒內(nèi)爆壓縮過程中的MRT不穩(wěn)定性研究

發(fā)布時間:2024-06-05 02:24
  在磁慣性聚變的套筒壓縮磁化等離子體內(nèi)爆過程中,真空和套筒界面、套筒和燃料界面由于MRT不穩(wěn)定性導(dǎo)致擾動劇烈發(fā)展,影響聚變等離子體品質(zhì)。MRT發(fā)展程度及其調(diào)控是影響磁慣性聚變點火的關(guān)鍵問題,需要開展深入研究。本文以二維理想磁流體力學(xué)方程組為基礎(chǔ),采用線性穩(wěn)定性理論,研究了 MRT不穩(wěn)定性線性階段擾動增長率變化規(guī)律,基于WENO有限差分法發(fā)展二維程序,對MRT不穩(wěn)定性的單模、多模及多模非線性演化進行了數(shù)值模擬研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)基于電磁學(xué)和等離子體動理學(xué)的基本理論和方程,推導(dǎo)了等離子體的雙流體力學(xué)描述,包括粒子數(shù)、動量和能量守恒方程,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了磁(單)流體力學(xué)方程,并進行了歸一化,作為數(shù)值模擬的基本控制方程。(2)針對MRT發(fā)展,基于不穩(wěn)定性線性理論,使用簡正模方法對可壓縮磁流體力學(xué)方程組進行線性化,得到了 MRT擾動的本征方程組。通過差分離散,將二階常微分方程組求解轉(zhuǎn)化為了稀疏矩陣本征值和本征函數(shù)的求解,研究了均勻分布的平行磁場和垂直磁場條件下不同擾動波數(shù)MRT線性增長率的變化規(guī)律。結(jié)果表明,MRT線性增長率隨磁場的增大而降低。磁場垂直于加速度時,存在臨界波數(shù)和臨界...

【文章頁數(shù)】:51 頁

【學(xué)位級別】:碩士

【部分圖文】:

圖1.1?磁化靶聚變裝置示意圖??

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、Sandia國家實驗室的MagLIF[12_13]、TAE公司的FRC對撞聚變[14_15]、LANL的等離??子體射流聚變@17]等。??Formation:?LANL?Iranslat:ion?Compression??segmented??cusp?separa,ny-?....


圖1.2?MagLIF裝置聚變原理示意圖??

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?產(chǎn)生壽命約19|as的高溫高密(400?eV,?5xl〇16clrf3)反場構(gòu)型FRC,但排除掉傳輸過程,??FRC實際在套筒內(nèi)的存活時間只有14碎,而套筒的內(nèi)爆壓縮過程需要約25叫,因此只??能提前對套筒進行壓縮。因此如何獲得更加穩(wěn)定的FRC靶是其未來主要發(fā)展方向。??該方案....


圖1.4?PJMIF示意圖??

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圖1.3?FRC對撞裝置示意圖??

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本文編號:3989513

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