MIF固体套筒内爆压缩过程中的MRT不稳定性研究

发布时间：2024-06-05 02:24

　　在磁惯性聚变的套筒压缩磁化等离子体内爆过程中,真空和套筒界面、套筒和燃料界面由于MRT不稳定性导致扰动剧烈发展,影响聚变等离子体品质。MRT发展程度及其调控是影响磁惯性聚变点火的关键问题,需要开展深入研究。本文以二维理想磁流体力学方程组为基础,采用线性稳定性理论,研究了 MRT不稳定性线性阶段扰动增长率变化规律,基于WENO有限差分法发展二维程序,对MRT不稳定性的单模、多模及多模非线性演化进行了数值模拟研究。主要研究内容和结论如下:(1)基于电磁学和等离子体动理学的基本理论和方程,推导了等离子体的双流体力学描述,包括粒子数、动量和能量守恒方程,在此基础上推导了磁(单)流体力学方程,并进行了归一化,作为数值模拟的基本控制方程。(2)针对MRT发展,基于不稳定性线性理论,使用简正模方法对可压缩磁流体力学方程组进行线性化,得到了 MRT扰动的本征方程组。通过差分离散,将二阶常微分方程组求解转化为了稀疏矩阵本征值和本征函数的求解,研究了均匀分布的平行磁场和垂直磁场条件下不同扰动波数MRT线性增长率的变化规律。结果表明,MRT线性增长率随磁场的增大而降低。磁场垂直于加速度时,存在临界波数和临界...

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?磁化靶聚变装置示意图??

、Ｓａｎｄｉａ国家实验室的ＭａｇＬＩＦ［１２＿１３］、ＴＡＥ公司的ＦＲＣ对撞聚变［１４＿１５］、ＬＡＮＬ的等离??子体射流聚变＠１７］等。??Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ：?ＬＡＮＬ?Ｉｒａｎｓｌａｔ：ｉｏｎ?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ??ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ??ｃｕｓｐ?ｓｅｐａｒａ，ｎｙ－?....

图１．２?ＭａｇＬＩＦ装置聚变原理示意图??

?产生寿命约１９｜ａｓ的高温高密（４００?ｅＶ，?５ｘｌ〇１６ｃｌｒｆ３）反场构型ＦＲＣ，但排除掉传输过程，??ＦＲＣ实际在套筒内的存活时间只有１４碎，而套筒的内爆压缩过程需要约２５叫，因此只??能提前对套筒进行压缩。因此如何获得更加稳定的ＦＲＣ靶是其未来主要发展方向。??该方案....

图１．４?ＰＪＭＩＦ示意图??

ＭＩＦ固体套筒内爆压缩过程中的ＭＲＴ不稳定性研究??Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ??Ｄｉｖｅｒｔｏｒ?Ｄｉｖｅｒｔｏｒ??〇?ａ?ａ?ａ?（｜＾?ＱＤ０Ｄ０Ｂ３Ｑ?Ｊ?ａ?ａ?ａ?ａ??ｒｔ?＾?ｊｈ??Ｖ??／ｌａｔＡ??／Ｆｍ?ｈｇ＾ＯＣＫｆＯＩＩＯｔｓｓｌｄ??｜?Ｊ??ａ?ａ?....

图１．３?ＦＲＣ对撞装置示意图??

ＭＩＦ固体套筒内爆压缩过程中的ＭＲＴ不稳定性研究??Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ??Ｄｉｖｅｒｔｏｒ?Ｄｉｖｅｒｔｏｒ??〇?ａ?ａ?ａ?（｜＾?ＱＤ０Ｄ０Ｂ３Ｑ?Ｊ?ａ?ａ?ａ?ａ??ｒｔ?＾?ｊｈ??Ｖ??／ｌａｔＡ??／Ｆｍ?ｈｇ＾ＯＣＫｆＯＩＩＯｔｓｓｌｄ??｜?Ｊ??ａ?ａ?....

本文编号：3989513