理想磁流体论文-李雪

理想磁流体论文-李雪

导读:本文包含了理想磁流体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磁流体方程,熵稳定格式,限制器,高分辨率

理想磁流体论文文献综述

李雪[1](2018)在《理想磁流体方程的高分辨率熵稳定格式研究》一文中研究指出磁流体力学方程是空间物理学中非常重要的数学模型,它可以很好地描述空间等离子体的运动规律,是空间物理学研究的一个有力工具。磁流体力学方程的数值模拟利用数值计算的方法得到流场和磁场的运动情况,能够有效弥补观测方法的局限性和理论分析的复杂性所带来的不便,被广泛应用于空间物理学的众多问题当中。因此,有关磁流体力学方程的高效数值计算方法的研究是一个重要课题。本文研究理想磁流体方程的高分辨率熵稳定格式,并将其推广至二维情况。主要工作内容有以下几个方面:1.构造针对理想磁流体方程的熵稳定格式。基于磁流体力学方程与双曲守恒律方程之间的联系,将双曲守恒律的熵稳定理论应用到磁流体力学方程的数值求解中,得到理想磁流体方程的熵稳定格式。格式的构造思想与物理概念紧密相连,具有充分的理论基础,可以有效避免非物理现象的出现,计算结果良好。2.通过引入通量限制器,得到针对理想磁流体方程的高分辨率熵稳定格式。新格式以熵守恒格式为基础,通过在数值通量函数中嵌入通量限制器,使格式在间断区域自动添加数值耗散,从而避免非物理现象的出现,同时有效抑制抹平现象,达到高分辨率的效果。将磁流体方程的几个经典数值算例用高分辨率熵稳定格式进行计算,结果表明新格式具有通用性、鲁棒性、高分辨率等特点。3.将高分辨率熵稳定格式推广到二维情况。利用逐维推广的办法将一维理想磁流体方程的高分辨率熵稳定格式推广至二维,得到二维理想磁流体方程的高分辨率熵稳定格式。为了验证格式的有效性,将二维情况下的Orszag-Tang湍流问题、二维黎曼问题等分别用熵稳定格式和高分辨率熵稳定格式进行计算,计算结果也可以展示出新格式所具有的高分辨率、无振荡等特性,是求解理想磁流体方程的较为理想的方法。(本文来源于《长安大学》期刊2018-05-07)

李雪,封建湖,程晓晗,张海军[2](2018)在《求解理想磁流体方程的高分辨率熵稳定格式》一文中研究指出针对磁流体力学方程,提出一种基于限制器机制的熵稳定格式.新格式的构造方法与TVD格式类似,利用通量限制函数将高阶熵守恒格式与一阶熵稳定格式结合.得到的新格式保有熵守恒格式和熵稳定格式的优点,可以准确地捕捉激波,同时在解的间断区域避免非物理现象的产生、在解的光滑区域具有高精度,从而达到高分辨率的效果.将所得格式的数值结果与熵守恒格式和熵稳定格式的数值结果进行对比,结果表明,新构造的格式具有高分辨率和基本无振荡等良好的特性.(本文来源于《纺织高校基础科学学报》期刊2018年01期)

程时葵,朱平,D.Banerjee,闫星廷,韩瑞[3](2017)在《CFETR平衡的理想磁流体稳定性分析》一文中研究指出本工作使用初值程序NIMROD,对CFETR基准设计平衡(小尺寸)以及phase-I平衡(大尺寸)的理想磁流体稳定性进行了初步研究,同时考察了不同导体壁位置情形下各环向模式的稳定性变化。OMFIT重建的CFETR基准设计平衡,具有边界台基区,且安全因子剖面在芯部存在深度的负剪切区域。NIMROD计算发现,对于小尺寸平衡,环向模式n=2-10在任何理想导体壁位置情形下都不稳定,这些模式的增长率都随着导体壁与等离子体之间距离的增加而增加,直至趋于定值;而对于n=1模式,只有在壁的位置d>1.3a(a为小半径)时才不稳定。所有理想磁流体模式结构都具有边界局域化特征。同时,我们使用理想磁流体本征值程序AEGIS计算了n=1-3模式的相关特性,发现其结果和NIMROD符合得很好。而对于大尺寸平衡,单双流体模型下,模数n=1-30都不稳定并且模结构局域在边界台基区附近;对于低环向模数(n<13),双流体模型下增长率要稍大于单流体模型的增长率,而对于高环向模数(n>13)这一趋势正好相反。此外,也考察了不同导体壁位置情形下各环向模式(n=3-10)的增长率变化,发现与小尺寸情形类似,环向模式n=3-10在任何理想导体壁位置情形下都不稳定,所有环向模式的增长率都随着导体壁与等离子体之间距离的增加而增加,趋向定值,而模式结构仍保持边界局域化特征。(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)

颜克清,封建湖,魏伟平[4](2016)在《求解一维理想磁流体方程的5阶紧凑CWENO中心迎风格式》一文中研究指出通过结合求解双曲型守恒律的5阶紧凑CWENO格式和半离散中心迎风格式,推广应用于求解一维理想磁流体力学方程,得到计算一维理想磁流体力学方程的5阶紧凑CWENO中心迎风格式.(本文来源于《信阳师范学院学报(自然科学版)》期刊2016年03期)

李源,罗喜胜[5](2014)在《理想磁流体中激波与矩形密度界面相互作用的数值研究》一文中研究指出发展一套采用叁阶WENO格式和混合GLM方法的理想磁流体数值方法,并对激波与矩形密度界面相互作用进行数值研究.通过圆极化阿尔芬波和旋转激波管问题对数值方法的稳定性和可靠性进行验证.在入射激波马赫数为10,界面内外气体密度比为10的情况,对比不同磁场中矩形密度界面的演变过程.结果表明,磁场能够减少界面上涡量的生成从而抑制界面不稳定性,并且磁场对界面的加速过程以及界面内外气体混合率有影响;而界面的存在将会使波后部分区域磁场增强;由于尖角的存在,矩形界面的发展与圆形界面不同.(本文来源于《计算物理》期刊2014年06期)

刘畅[6](2011)在《平衡电流对托卡马克非理想磁流体模式的影响》一文中研究指出磁场约束聚变等离子体的能力决定了聚变装置的性能。研究发现,磁场约束聚变等离子体的能力是有限的,由于理想磁流体不稳定性的存在使得磁约束聚变等离子体中存在比压极限。为了提高磁约束聚变装置的效率,实现在装置中有净能量的输出,应提高装置的比压极限,同时抑制理想磁流体不稳定性的发展。在理论研究托卡马克中磁流体不稳定性问题时,需要知道平衡电流剖面。如何选取简单又切实的平衡电流是人们所关心的问题。本文对托卡马克等离子体中不同平衡电流剖面下的磁流体不稳定性进行了数值研究,工作结果为数值研究托卡马克等离子体中磁流体不稳定性提供了理论基础。本文对托卡马克给出了不同平衡电流剖面,对不同的电流剖面给出了相应的平衡位形,分别考虑理想等离子体以及带有粘滞和电阻的非理想等离子体,通过数值求解线性化的磁流体方程组,研究了不同的平衡电流剖面对理想和非理想磁流体不稳定模式的影响,同时讨论了等离子体粘滞和电阻对系统的致稳作用。研究结果表明,对于静止的理想托卡马克等离子体,不同的参数s(也就是不同平衡电流剖面)对理想磁流体不稳定性是有影响的。当参数s越大时,扰动物理量增长得越缓慢,系统能更晚地进入线性增长阶段,同时能使系统得到更小的不稳定性增长率。说明,当参数s越小即平衡电流剖面曲率越小时,系统越不稳定。同时研究还发现,低极向模数的理想磁流体模式更不稳定。当考虑等离子体粘滞和电阻时,模拟结果表明,等离子体粘滞和电阻可以有效地抑制系统扰动物理量的增长,从而降低系统增长率,而且参数取值越大,系统的增长率越小,即等离子体粘滞和电阻都对系统有致稳的作用。而对于考虑等离子体粘滞和电阻的非理想磁流体系统,依然是低极向模数的模式更不稳定。对于考虑等离子体粘滞和电阻的非理想等离子体,通过研究平衡电流对其磁流体不稳定性的影响发现,与理想磁流体性质相同,当参数s越大时,扰动物理量增长得越缓慢,系统更晚地进入线性增长阶段,并且得到更小的不稳定性增长率。说明,当参数s越小即平衡电流剖面曲率越小时,带有粘滞和电阻的非理想磁流体系统越不稳定。(本文来源于《大连理工大学》期刊2011-05-01)

吕浩宇,李椿萱[7](2010)在《叁维非理想高磁雷诺数磁流体流动的数值模拟》一文中研究指出对叁维高磁雷诺数下非理想可压磁流体方程组发展了基于TVD的守恒格式.八波模型磁流体方程组属于非严格的非凸双曲型方程组,Powell对该方程组进行了修正并建立了一组新的磁流体方程组.修正后的方程组形式上非守恒,不能直接采用守恒型格式.针对该方程组构造了基于TVD的守恒格式,并通过一维磁流体激波管问题进行了验证;对不同情况下的非定常磁流体Rayleigh问题和定常Hartmann问题数值模拟结果和解析解的比较说明算法可靠性较高,可采用此算法对高磁雷诺数下的磁流体问题(如宇宙磁流体问题、钝头体高超声速绕流)进行有效的数值模拟.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2010年05期)

吕浩宇,李椿萱[8](2009)在《叁维非理想低磁雷诺数磁流体流动的数值模拟》一文中研究指出对叁维非理想低磁雷诺数磁流体问题发展了五波模型算法,建立了低磁雷诺数下模拟磁流体的五波模型.模型由带有源项的Navier-Stokes方程组和Poisson方程构成,并且考虑了Hall效应.对Navier-Stokes方程组采用严格保证熵条件的熵条件格式,而Poisson方程则采用中心差分格式;推导了低磁雷诺数下磁流体Rayleigh问题和Hartmann流动问题的解析解,和数值模拟结果比较说明该算法和程序可靠性较高;将该算法用于低磁雷诺数磁流体管道中单对电极流动的计算,结果表明Hall效应引发了电流密度和电势等值线的扭曲,且在正极的上游边界和负极的下游边界集中,该效应还导致从负极出发的电流偏离对应的正极.(本文来源于《中国科学(E辑:技术科学)》期刊2009年11期)

赫新,徐胜利,邓小刚[9](2008)在《多维理想磁流体流动的数值模拟》一文中研究指出采用修正的四步Runge-Kutta方法求解叁维一般曲线坐标系下的理想磁流体方程组,为克服数值振荡,加特征型NND格式进行后处理。特征型NND格式推广到求解叁维磁流体(MHD)问题需要知道雅可比矩阵的左右特征矩阵,在具体计算时需要克服矩阵的奇性。本文用叁维程序采用推广的特征NND格式计算了多个典型的二维流动,计算结果表明,特征NND格式保持了TVD格式高精度的优点,又具有计算简单的特点,在包括强弱间断等复杂波系的非定常MHD流场数值模拟中是成功的。(本文来源于《第五届全国青年计算物理学术交流会论文摘要》期刊2008-07-01)

汤华中,韩建强[10](2005)在《理想磁流体的散度自由移动网格方法》一文中研究指出1 引言考虑高维MHD方程其中ρ,ptot,u=(u1,u2,u3)T,和B=(B1,B2,B3)T表示流体密度,总压(ptot=p+pmag), 流体速度,和磁场.磁压pmag定义为pmag=1/2B.B.总能量E包含内能,动能和磁能: E=ρe+ρ/2u·u+1/2B.B,这里e表示单位质量内能.对于完全气体,内能和气体压力之间满足状态方程:p=(γ-1)ρe,其中γ为绝热指数.(本文来源于《高等学校计算数学学报》期刊2005年S1期)

理想磁流体论文开题报告

(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:

针对磁流体力学方程,提出一种基于限制器机制的熵稳定格式.新格式的构造方法与TVD格式类似,利用通量限制函数将高阶熵守恒格式与一阶熵稳定格式结合.得到的新格式保有熵守恒格式和熵稳定格式的优点,可以准确地捕捉激波,同时在解的间断区域避免非物理现象的产生、在解的光滑区域具有高精度,从而达到高分辨率的效果.将所得格式的数值结果与熵守恒格式和熵稳定格式的数值结果进行对比,结果表明,新构造的格式具有高分辨率和基本无振荡等良好的特性.

(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。

理想磁流体论文参考文献

[1].李雪.理想磁流体方程的高分辨率熵稳定格式研究[D].长安大学.2018

[2].李雪,封建湖,程晓晗,张海军.求解理想磁流体方程的高分辨率熵稳定格式[J].纺织高校基础科学学报.2018

[3].程时葵,朱平,D.Banerjee,闫星廷,韩瑞.CFETR平衡的理想磁流体稳定性分析[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017

[4].颜克清,封建湖,魏伟平.求解一维理想磁流体方程的5阶紧凑CWENO中心迎风格式[J].信阳师范学院学报(自然科学版).2016

[5].李源,罗喜胜.理想磁流体中激波与矩形密度界面相互作用的数值研究[J].计算物理.2014

[6].刘畅.平衡电流对托卡马克非理想磁流体模式的影响[D].大连理工大学.2011

[7].吕浩宇,李椿萱.叁维非理想高磁雷诺数磁流体流动的数值模拟[J].中国科学:技术科学.2010

[8].吕浩宇,李椿萱.叁维非理想低磁雷诺数磁流体流动的数值模拟[J].中国科学(E辑:技术科学).2009

[9].赫新,徐胜利,邓小刚.多维理想磁流体流动的数值模拟[C].第五届全国青年计算物理学术交流会论文摘要.2008

[10].汤华中,韩建强.理想磁流体的散度自由移动网格方法[J].高等学校计算数学学报.2005

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