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Z箍缩Al等离子体负载1维辐射磁流体性能模拟
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作者 程临颍 杨海亮 +5 位作者 李沫 王亮平 魏浩 姚伟博 孙凤举 邱爱慈 《现代应用物理》 2023年第2期117-123,共7页
针对Al丝阵负载进行Z箍缩内爆模拟,计算Al等离子体负载Z箍缩内爆时间、流体速度及滞止阶段K壳层X射线辐射功率等参数,分析Al等离子体Z箍缩动力学及K壳层辐射相关性能。对初始半径r为6 mm,线质量分别为68,102,136,204μg·cm-1的Al... 针对Al丝阵负载进行Z箍缩内爆模拟,计算Al等离子体负载Z箍缩内爆时间、流体速度及滞止阶段K壳层X射线辐射功率等参数,分析Al等离子体Z箍缩动力学及K壳层辐射相关性能。对初始半径r为6 mm,线质量分别为68,102,136,204μg·cm-1的Al等离子体进行1维Z箍缩内爆模拟。模拟结果表明:Al等离子体壳层在最终压缩比为0.1时,Z箍缩内爆时间随线质量增大而增大,等离子体壳层平均流体速度和平均离子温度随线质量增大而减小,流体速度达105m·s-1量级,平均电子数密度达1020cm-3量级以上。依据Z箍缩动力学模拟获得的温度、密度及速度等参数进行X射线能谱计算,Al等离子体K壳层X射线辐射功率随线质量变化趋势与实验结果符合较好。在4种线质量中,102μg·cm-1Al等离子体K壳层X射线辐射功率最大,为64.54 GW,该线质量Al等离子体壳层在Z箍缩最终压缩比时所产生的Ly-α谱线强度最大,为1.5 GW·eV-1,且1 500~2 300 eV能段范围K壳层X射线辐射能段中Ly-α谱线和He-α谱线的占比为32.3%。线质量为102μg·cm-1时,Al等离子体的线辐射功率和连续辐射功率均有提升。 展开更多
关键词 Z箍缩 1维辐射磁流体 AL等离子体 X射线辐射
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铝丝阵列Z箍缩的辐射磁流体动力学过程 被引量:9
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作者 宁成 杨震华 丁宁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期877-881,共5页
 在拉格朗日坐标系下,建立了描述Z箍缩等离子体内爆动力学过程的一维三温辐射磁流体力学方程组,并编制了相应的拉氏程序。利用该程序对美国Sandia实验室Saturn装置上的铝丝阵列内爆实验进行了数值模拟,得到了内爆等离子体各参量的时空...  在拉格朗日坐标系下,建立了描述Z箍缩等离子体内爆动力学过程的一维三温辐射磁流体力学方程组,并编制了相应的拉氏程序。利用该程序对美国Sandia实验室Saturn装置上的铝丝阵列内爆实验进行了数值模拟,得到了内爆等离子体各参量的时空分布。其中内爆到心时刻、X光峰值功率、X光总能量等计算结果与实验结果基本一致。表明所建立的物理模型和编制的程序是合理和可靠的。 展开更多
关键词 Z箍缩 辐射磁流体 动力学 内爆等离子体 铝丝阵列
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方腔内不同Pr数的辐射磁流体流动与传热特征
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作者 罗小红 《科技资讯》 2017年第33期218-219,共2页
本文采用了配置点谱方法求解二维封闭方腔内辐射磁流体自然对流问题,方腔竖直壁面分别为恒温的高温壁面和低温壁面,水平壁面为绝热壁面,并给流体上施加了一个与水平方向成夹角的稳恒磁场。分析了Gr=2×106,τ=1、ω=0.5、ε=1、Ha=... 本文采用了配置点谱方法求解二维封闭方腔内辐射磁流体自然对流问题,方腔竖直壁面分别为恒温的高温壁面和低温壁面,水平壁面为绝热壁面,并给流体上施加了一个与水平方向成夹角的稳恒磁场。分析了Gr=2×106,τ=1、ω=0.5、ε=1、Ha=100时,Pr数分别为0.053、0.733和7的二维封闭方腔内辐射磁流体流动与传热,研究发现,随着Pr数的增大,流动加快,流场发生明显的变化,传热也相应地发生了明显变化。 展开更多
关键词 PR数 辐射磁流体 自然对流
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倾斜方腔内壁面黑度和长高比对辐射磁流体流动与传热的影响
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作者 罗小红 《河南科技》 2019年第25期118-120,共3页
本文采用了配置点谱法研究了倾斜方腔内倾斜磁场下壁面黑度和长高比对辐射磁流体流动与传热的影响。数值模拟结果表明:随着壁面黑度的增大,流动加快,方腔内部温度分布变得更加均匀,壁面传热加速;随着长高比的增大,流动先快后慢,温度场... 本文采用了配置点谱法研究了倾斜方腔内倾斜磁场下壁面黑度和长高比对辐射磁流体流动与传热的影响。数值模拟结果表明:随着壁面黑度的增大,流动加快,方腔内部温度分布变得更加均匀,壁面传热加速;随着长高比的增大,流动先快后慢,温度场变化不大。 展开更多
关键词 倾斜方腔 壁面黑度 辐射磁流体
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天体物理和空间物理中辐射磁流体动力学数值模拟研究现状与展望 被引量:4
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作者 袁峰 陈鹏飞 李波 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期371-384,共14页
宇宙中超过99%的重子物质都是等离子体,磁场在其中广泛存在且与等离子体相互作用.另外,辐射也往往对于这些等离子体的动力学起着重要影响.因此,完整描述这些等离子体的基本物理规律依赖于辐射磁流体动力学.由于非线性以及物理上多尺度... 宇宙中超过99%的重子物质都是等离子体,磁场在其中广泛存在且与等离子体相互作用.另外,辐射也往往对于这些等离子体的动力学起着重要影响.因此,完整描述这些等离子体的基本物理规律依赖于辐射磁流体动力学.由于非线性以及物理上多尺度耦合的特征,数值模拟在求解辐射磁流体动力学方程中起着重要的作用.近年来,由于技术及软硬件的快速发展,数值模拟的作用越来越显著,已经与观测、理论一起,发展成为了3种主要的研究方法.本文综述辐射磁流体动力学的数值模拟在天体物理(包含太阳物理)以及空间物理领域的研究现状,并对未来的发展进行展望. 展开更多
关键词 辐射磁流体动力学 数值模拟 天体物理 太阳物理 空间物理
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黑洞吸积数值模拟研究的近期进展 被引量:4
6
作者 部德福 袁峰 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2016年第4期522-531,共10页
当前,数值模拟已经成为国际上天体物理研究中最重要的研究手段之一。具体针对黑洞吸积领域,调研了数值模拟在该领域的研究情况。首先简单回顾了近20年来黑洞吸积领域数值模拟的发展过程,然后以热吸积流中的风以及超爱丁顿吸积为例,强调... 当前,数值模拟已经成为国际上天体物理研究中最重要的研究手段之一。具体针对黑洞吸积领域,调研了数值模拟在该领域的研究情况。首先简单回顾了近20年来黑洞吸积领域数值模拟的发展过程,然后以热吸积流中的风以及超爱丁顿吸积为例,强调说明了数值模拟技术这一新的研究手段为该理论的发展起到的关键性作用。这两个方面是近年来黑洞吸积领域最重要的研究进展。随后指出了两个可望通过数值模拟技术取得重要进展的研究课题,并针对这两个问题,结合我国的实际情况,提出了如何发展黑洞吸积数值模拟的建议。 展开更多
关键词 黑洞吸积 数值模拟 辐射磁流体
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基于MULTI2D-Z程序的Z箍缩动态黑腔形成过程模拟 被引量:4
7
作者 陈忠旺 宁成 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期203-215,共13页
对辐射流体力学程序MULTI-2D进行改造,增加磁场演化方程程序模块,自洽地在运动方程模块中增加洛伦兹力,在能量方程模块中增加欧姆加热,将它改造成辐射磁流体力学程序MULTI2D-Z.验证了新增磁场程序模块的可靠性,并发现温度和密度的增大... 对辐射流体力学程序MULTI-2D进行改造,增加磁场演化方程程序模块,自洽地在运动方程模块中增加洛伦兹力,在能量方程模块中增加欧姆加热,将它改造成辐射磁流体力学程序MULTI2D-Z.验证了新增磁场程序模块的可靠性,并发现温度和密度的增大会抑制磁场的扩散,负径向速度梯度的流体对流也会抑制磁场的扩散.利用改造好的MULTI2D-Z程序模拟了峰值为8 MA的脉冲电流驱动的钨丝阵Z箍缩动态黑腔形成过程.得到了X光功率(约30 TW)和能量(约300 k J)、泡沫辐射温度(约120 eV)、箍缩轨迹等模拟结果.在动态黑腔形成过程中,磁场主要分布在钨主体等离子体中;辐射向内传播,烧蚀泡沫柱而使它膨胀;辐射热波在被撞击的泡沫柱中传播,其传播速度比物质温度传播得快,当辐射热波传播到中心轴时泡沫柱中的辐射场变得比较均匀,并且除了冲击波处外辐射温度与物质温度基本上没有分离.这些模拟结果可增强人们对磁场扩散和对流规律以及动态黑腔形成机制的理解,同时表明了MULTI2D-Z程序可成为Z箍缩及其应用的新的程序模拟工具. 展开更多
关键词 Z箍缩 动态黑腔 辐射磁流体 MULTI-2D程序
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Peristaltic flow with convective mass condition and thermal radiation 被引量:1
8
作者 F.M.Abbasi T.Hayat +1 位作者 B.Ahmad B.Chen 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第6期2369-2375,共7页
The primary objective of present investigation is to introduce the novel aspects of convective mass condition and thermal radiation in the peristaltic transport of fluid. Magnetohydrodynamic(MHD) fluid was considered ... The primary objective of present investigation is to introduce the novel aspects of convective mass condition and thermal radiation in the peristaltic transport of fluid. Magnetohydrodynamic(MHD) fluid was considered in a symmetric channel. Heat and mass transfer characteristics were analyzed in the presence of Soret and Dufour effects, and the results were presented via two forms of thermal radiation. The temperature, concentration and pressure rise per wavelength were examined. It is observed that the velocity slip and magnetic field parameters have opposite effects on the pressure rise per wavelength. Temperature of fluid is a decreasing function of the radiation parameter. Further, the temperature of fluid decreases by increasing the heat transfer Biot number. It is notified that the heat transfer rate at the wall is a decreasing function of radiation parameter. 展开更多
关键词 convective mass condition thermal radiation magnetohydrodynamic (MHD) fluid
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Radiation Vulcanization of Magnetorheological Elastomers Based on Silicone Rubber 被引量:5
9
作者 Wei Zhanga Xing-long Gong +2 位作者 Jian-feng Li Hong Zhu Wan-quan Jiang 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 2009年第5期535-540,I0002,共7页
The fabrication of magnetorheological (MR) elastomers was studied by two vulcanization methods, including heat vulcanization (HV) and radiation vulcanization (RV), were employed to fabricate MRE samples. The dyn... The fabrication of magnetorheological (MR) elastomers was studied by two vulcanization methods, including heat vulcanization (HV) and radiation vulcanization (RV), were employed to fabricate MRE samples. The dynamical mechanical properties were characterized by using a dynamic mechanic analyzer. In particular, both the MR effect and its durability were investigated. The experimental results showed that RV samples have large magnetoinduced modulus, large zero-field modulus, and good durability property of MR effect. To explain these results, cubic deformation and plasticizer migration were analyzed. Large magneto-induced modulus of RV sample results from cubic deformation during vulcanization process. And the plasticizer migration results in better durability of MR effect. 展开更多
关键词 Magnetorheological elastomer Radiation vulcanization Heat vulcanization
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Magnetohydrodynamic flow and heat transfer impact on ZnO-SAE50 nanolubricant flow over an inclined rotating disk 被引量:3
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作者 NAYAK M K MEHMOOD Rashid +2 位作者 MAKINDE O D MAHIAN O CHAMKHA Ali J 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第5期1146-1160,共15页
The present article has been fine-tuned with the investigation of mixed convection Darcy-Forchheimer flow of ZnO-SAE50 oil nanolubricant over an inclined rotating disk under the influence of uniform applied magnetic f... The present article has been fine-tuned with the investigation of mixed convection Darcy-Forchheimer flow of ZnO-SAE50 oil nanolubricant over an inclined rotating disk under the influence of uniform applied magnetic field applied to various industries.The current study has been enriched with additional consideration of slip flow,thermal radiation,viscous dissipation,Joulian dissipation and internal heating.In view of augmentation of thermal conductivity of nanolubricant,a new micro-nano-convection model namely Patel model has been invoked.The specialty of this model involves the effects of specific surface area and nano-convection due to Brownian motion of nanoparticles,kinetic theory based micro-convection,liquid layering and particle concentration.Suitably transformed governing equations have been solved numerically by using Runge-Kutta-Fehlberg scheme.An analysis of the present study has shown that applied magnetic field,porosity of the medium,velocity slip and inertia coefficient account for the slowing down of radial as well as tangential flow of ZnO-SAE50 oil nanolubricant,thereby leading to an improvement in velocity and thermal boundary layers. 展开更多
关键词 ZnO-SAE50 nanofluid Darcy-Forchheimer MHD flow thermal radiation velocity slip viscous dissipation internal heating
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Comparison between Two Vertical Enclosures Filled With Porous Media under the Effect of Radiation and Magnetohydrodynamics
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作者 Hayder Ibrahim Mohammed Manal Hadi AL-Hafidh Hussein Kalaf Jubair 《Journal of Energy and Power Engineering》 2014年第1期37-49,共13页
A numerical study has been carried out to investigate the temperature distribution and the natural convection heat transfer in axisymmetric two-dimensional vertical saturated porous cylinder with steady state laminar ... A numerical study has been carried out to investigate the temperature distribution and the natural convection heat transfer in axisymmetric two-dimensional vertical saturated porous cylinder with steady state laminar flow. A comparison between two situations is done under the effect of MHD (magnetohydrodynamics) and radiation. In the two situations, the vertical walls of the cylinder are cooled with constant wall temperature and a constant heat generation subjected along the centerline of the cylinder. The first case for cylinder with insulated upper surface and cooled bottom surface while the second case for cylinder with cooled upper surface and insulated bottom surface. The governing equations used are continuity, momentum and energy equations which are transformed to dimensionless equations. The finite difference approach is used to obtain all the computational results using the MATLAB-7 programming. The parameters affected the system are Rayleigh number ranging within (102≤ Ra ≤104), radiation parameter (0≤ Rd ≤ 2) and magnetohydrodynamics MHD (Mn) (0 ≤ Mn≤ 2).The results show that the temperature of Case 1 is more than that in Case 2 at constant Ra, Mn and Rd while the value of the stream in Case 2 is greater than that in Case 1. Nu increase with the increase of Rd and increasing Mn caused the temperature to increase and the streamline dropped while Nu decreased. A correlation has been set up to give the average Nusselt number variation with Ra, Rd and Mn for which the results are found to be in good agreement with previously published researches. 展开更多
关键词 RADIATION MAGNETOHYDRODYNAMIC vertical enclosure porous medium laminar flow.
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激光诱导放电等离子体极紫外光源的研究
12
作者 王均武 玄洪文 +1 位作者 王新兵 Vassily S.Zakharov 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期172-179,共8页
极紫外光源在半导体制造中的掩模检测、显微成像以及光谱计量等环节中有着重要的应用。激光诱导放电等离子体是产生极紫外光源的重要技术手段之一,搭建了一套二氧化碳激光诱导放电产生锡等离子体的实验装置,对产生的极紫外光谱进行了收... 极紫外光源在半导体制造中的掩模检测、显微成像以及光谱计量等环节中有着重要的应用。激光诱导放电等离子体是产生极紫外光源的重要技术手段之一,搭建了一套二氧化碳激光诱导放电产生锡等离子体的实验装置,对产生的极紫外光谱进行了收集探测,并结合辐射磁流体动力学模拟对极紫外的辐射特性进行了分析。实验对比了激光等离子体和放电等离子体的极紫外辐射特性的区别,发现放电电压对激光诱导放电等离子体极紫外光的带内辐射强度有着重要影响。模拟发现,当电压为15 kV时,极紫外辐射总能量达到65.0 mJ,转化效率达到0.23%,光谱纯度达到1.69%。 展开更多
关键词 激光光学 激光诱导放电等离子体 极紫外光 辐射磁流体动力学 转化效率
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铝单丝在可调预脉冲作用下的Z箍缩动力学行为实验和数值模拟研究 被引量:1
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作者 陈紫维 吴坚 +5 位作者 姜志远 王振宇 王威 卢元博 李阳 盛亮 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2023年第7期40-50,共11页
为了研究预脉冲电流对Z箍缩内爆动力学行为的影响,本文首先基于双脉冲Z箍缩实验平台“秦-1”装置研究了铝单丝Z箍缩在不同预、主脉冲间隔下的内爆特性.铝丝在预脉冲作用下被加热汽化形成芯晕结构并膨胀,在主脉冲作用下发生雪耙特性的箍... 为了研究预脉冲电流对Z箍缩内爆动力学行为的影响,本文首先基于双脉冲Z箍缩实验平台“秦-1”装置研究了铝单丝Z箍缩在不同预、主脉冲间隔下的内爆特性.铝丝在预脉冲作用下被加热汽化形成芯晕结构并膨胀,在主脉冲作用下发生雪耙特性的箍缩内爆,预脉冲作用下的晕等离子体对内爆行为有显著影响.其次,基于磁流体模型计算了预脉冲作用后的密度、温度、速度分布,以及进一步主脉冲作用后的内爆壳层参量分布.计算结果的边界轨迹与实验测量基本一致,预脉冲作用下的单丝Z箍缩动力学行为可以分为晕等离子体膨胀、晕等离子体内爆、晕与丝芯共同内爆、滞止辐射4个阶段,在这种雪耙内爆特性下,洛伦兹力对壳层外部的晕层做功,热压对壳层内部的未扰动等离子体做功,形成等离子体堆积. 展开更多
关键词 Z箍缩 预脉冲调控 动力学过程 动力学行为 辐射磁流体
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双层钨丝阵的Z箍缩动力学过程研究 被引量:6
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作者 宁成 丁宁 +1 位作者 刘全 杨震华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期3488-3493,共6页
基于Z箍缩零维模型、丝阵碰撞假设和箍缩动能最大化的优化原则,对美国Sandia实验室Z装置的典型双层钨丝阵负载进行了优化分析,结果表明它基本上是优化的.在丝阵碰撞假设下,利用一维三温辐射磁流体力学程序对其箍缩过程进行了数值模拟,... 基于Z箍缩零维模型、丝阵碰撞假设和箍缩动能最大化的优化原则,对美国Sandia实验室Z装置的典型双层钨丝阵负载进行了优化分析,结果表明它基本上是优化的.在丝阵碰撞假设下,利用一维三温辐射磁流体力学程序对其箍缩过程进行了数值模拟,模拟结果再现了Z箍缩过程的一维时空演化过程,得到了内外层丝阵的运动轨迹和驱动电流在它们之间的转移规律,并将计算得到的宏观结果与实验结果进行了比较.表明丝阵相互作用的碰撞假设有合理性. 展开更多
关键词 Z箍缩 双层钨丝阵 零维模型 一维辐射磁流体
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喷气Z箍缩内爆动力学过程的数值模拟研究 被引量:10
15
作者 宁成 杨震华 丁宁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1650-1655,共6页
在分析了喷气Z箍缩内爆等离子体物理过程的基础上 ,作了必要的假定和简化 ,给出了物理模型和相应的数学方程组 .研制了一维三温辐射磁流体动力学的数值模拟程序 ,对氖喷气Z箍缩内爆产生高温高密度等离子体过程进行了总体数值模拟 ,得到... 在分析了喷气Z箍缩内爆等离子体物理过程的基础上 ,作了必要的假定和简化 ,给出了物理模型和相应的数学方程组 .研制了一维三温辐射磁流体动力学的数值模拟程序 ,对氖喷气Z箍缩内爆产生高温高密度等离子体过程进行了总体数值模拟 ,得到了等离子体各参量在内爆过程中的时空分布 ,再现了该内爆动力学整体过程 ,并与GAMBLE Ⅱ装置的实验结果进行了比较 .计算结果表明 ,在对热传导系数和等离子体电阻率作适当调整后 ,得到的计算结果是自洽的 ,其中内爆到心时刻、x射线辐射脉冲的脉宽和总能量等宏观量与实验结果比较接近 .同时对喷气Z箍缩内爆过程的“拉链”(zippering)效应也进行了分析计算 . 展开更多
关键词 喷气Z箍缩 内爆动力学过程 数值模拟 等离子体物理 一维三温辐射磁流体动力学 核聚变
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