界面物理量连续分布下的瑞利—泰勒不稳定性研究

来源 :中国工程物理研究院 | 被引量 : 2次 | 上传用户:yebailin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在惯性约束聚变工程中,流体瑞利—泰勒不稳定性是燃料靶丸维持稳定烧蚀压缩与实现高能量增益的关键因素,数值模拟结果表明,烧蚀情况下的界面附近物理量是具有一定宽度的连续分布,尤其对于最具破坏的短波长扰动,其增长率将远小于经典间断界面模型的值。为理解这些计算的结果,需要从解析的角度更细致地讨论密度分布对增长率及扰动分布的影响。本文从描述流体力学不稳定性的守恒型方程线性化出发,在整理现有结论及方法的基础上,主要采用变分原理及数值计算两种方法从密度分布及压缩效应的角度对界面物理量连续分布下的流体线性瑞利—泰勒不稳定性做出了一些工作,加深了相关问题的理解。首先,总结了间断连接条件及速度势小扰动展开方法所得到的有关结论,给出了包含瑞利—泰勒和开尔文—亥姆霍兹不稳定性的三阶扰动方程,求出了势流理论下界面线性演化的精确解,推广并改进了质量烧蚀理论。其次,本文考察了不可压流体不稳定性的情况,包括瑞利—泰勒不稳定性的密度梯度致稳及开尔文—亥姆霍兹不稳定性的密度梯度致不稳。推导了关于法向扰动速度的一般不稳定性本征方程,采用变分法求得连续分布下方程的近似增长率或色散关系,所得近似解和原有结论及数值模拟结果的作了比较。对于密度梯度致稳问题,在变分基础上采用了有限元方法数值计算增长率,得到频谱范围广泛的增长率曲线,发现原有拟合公式的适用范围,指出了扰动分布区域与密度梯度标长取值位置及初始扰动分布的关系,对靶设计提出了参考性建议。对于一般的不稳定性本征方程编写了中心有限差分的数值程序,检验解析结果。第三,本文考察了压缩性对于瑞利—泰勒不稳定性的影响,建立了适合讨论可压流动三种相关因素的理论模型。变分法所得近似色散关系在一定条件下包含间断连接条件的结果,又含有新的结论。在排除密度分布变化对于增长率影响的基础上,着重分析了标志压缩性的两个因素分别对于增长率的影响,肯定压缩性对于固定密度分布的流体扰动是致不稳的。采用数值程序求解可压缩瑞利—泰勒不稳定性的本征值问题,与色散关系解析公式所得增长率作了比较。
其他文献
随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化发展。虚拟仪器(Virtual Instrument)技术是21世纪科学技术中的核心技术之一,虚拟仪器是现代计算机技术、仪器技术及其它新技术完善
本论文介绍了对金属铀上铌镀层进行激光表面熔化处理,制备了五种不同铌含量的表面合金化处理层。对合金化处理层进行了组织、形貌、成分分布及相结构分析,并考核了处理层的抗腐
利用高分辨率GRAPES—Meso中双参数云微物理方案,对我国两次强降水过程进行数值模拟,并与模式中WSM6和NCEP5方案进行对比分析,结合多种观测资料,诊断评估方案的预报性能.同时
随着无线通信技术的发展,软件与硬件成本不断增加,一种基于LINUX的数字中频盘BSP(Board Support Package),即板级支持包系统,可以丰富基站设备软件资源,并降低成本。系统分析了
采用溶胶-凝胶法制备了两种负载TiO2膨胀石墨,用以去除模拟废水中的苯酚。扫描电子显微镜分析结果表明,该法可牢固地将纳米TiO2粉末负载到膨胀石墨的表面和层间。先负载TiO2
中小企业(Small and Medium-sized Enterprises, SMEs)在当今社会经济活动中的作用日益重要,信用不足和融资困难是其发展过程中面临的主要障碍。在此背景下,一种由政府主导建
ITER(国际热核实验反应堆)是目前在建的世界上最大的托卡马克实验装置,其目的是验证开发受控热核聚能在技术上和工程上的可行性,为今后的商用提供理论基础和实验指导。在ITER
单元整合教学,就是把同一单元的几篇课文整合在一起进行学习,充分发挥课文的整体优势。它符合新课程理念的要求。在课堂上,教师要通过单元整合教学,让学生在内容、主题和写作
<正>书画收藏,不仅在经济上是一种保值、升值的手段,而且在文化上可以充分享受到生活情趣和艺术熏陶。众所周知,在货币不断贬值的时代,股票、房产和艺术品是对抗通胀最有效的
便携式伽玛能谱仪可用于野外现场测量地表岩石、土壤和矿石中铀(U)、钍(Th)、钾(K)等天然放射性核素产生的特征射线,通过软件处理获取铀、钍、钾的含量等相关信息,结合不同地