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二维非平衡辐射流体力学程序研制与应用研究
中文名称: 二维非平衡辐射流体力学程序研制与应用研究
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论文编号: 3767725收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: 无英文名称
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 等离子体物理
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 非平衡辐射流体力学 2D数值模拟 X光激光 等离子体密度诊断 Mach-Zehnder干涉仪 背景照相
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文摘要: X光激光(XRL)以其独特的优点使得它在物理学、生物学、化学、材料学以及惯性约束聚变(ICF)等领域有(略)前景.经过20多年的发展,XRL输出已经能够达到饱和,现在各实验室纷纷开展应用演示研究.在XR(略)过程中,我们发现1D研究越来越不能适应XRL理论研究的需要;XRL诊断ICF等离子体研究也期待一个2D程序.只有通过2D研究,我们才能更清楚地认识XRL复杂的场图结构;才能更好地完成XRL单靶、多(略),以得到更强的XRL输出;才能在XRL密度诊断中更好完成待测等离子体的预先设计;才能更好的解释密度诊断实验结果,达到校验理论模型的目的.为适应这种需要,在博士论文期间,我把原有1D程序JB19发展成了非平衡辐射流体力学二维程序XRL2D,并用它来进行了系列物理问题的研(略) XRL2D程序采用单流体模型,电子离子温度脱离,电子离子能量输运采用限流扩散近似,辐射输运采用多(略)似,用平均原子模型计算原子过程.程序采用分裂格式,把扩散过程与电离、加热等局域过程分开求解,2D扩散计算采用Kershaw的九点差分格式.文章对物理过程和计算方法进行了详细介绍. ⒈计算方法研究...
For its unique advantages,x-r(omitted)as significant prospects of applications in physics,biology,chemistry,materials science and ICF fiel(omitted)0 years development,the saturated output of XRL has been obtained,and now all labo(omitted)ll over the world have beginning the research of its app(omitted)emonstration.In the study of XRL,we more and more find that the 1D study can t catch up with the step of XRL theoreti(omitted)tudy,and the study of diagnosing of ICF plasma by XRL also desires a 2D code....
目录:
摘要第3-4页
Abstract第4-5页
目录第6-9页
第1章 前言第9-22页
  ·X光激光研究的历史与回顾第9-14页
    ·XRL激发机制和推动XRL发展的关键技术第9-12页
      ·核爆XRL第9页
      ·大型激光器件和薄膜靶第9-10页
      ·CPA技术第10页
      ·厚靶技术第10页
      ·多脉冲技术和多靶对顺接技术第10页
      ·毛细管放电XRL第10-11页
      ·瞬态机制第11页
      ·掠入射机制第11-12页
    ·X光激光应用第12-14页
      ·多层膜分束镜分光M-Z干涉测量第12-13页
      ·光栅分光M-Z干涉仪测量第13页
      ·背光照相第13-14页
      ·其他应用第14页
      ·Thomson散射测量第14页
  ·与X光激光研究相关的等离子体2D效应第14-19页
    ·X光激光的二维场图第14-18页
    ·X光激光等离子体密度诊断第18-19页
  ·XRL研究和诊断期待2D程序第19-22页
    ·LASNEX2D程序计算模型第19-20页
    ·本研究具备的条件以及基本构思第20-21页
    ·预期目标第21-22页
第2章 非平衡辐射流体方程组第22-32页
  ·Lagrange观点下的流体运动和能量方程第22-23页
  ·辐射方程(光子分群扩散方程)第23-25页
  ·拉氏观点下的非平衡辐射流体方程组第25-26页
  ·光路追踪和激光能量沉积第26-28页
    ·光路方程和光路追踪第26-27页
    ·激光能量沉积第27-28页
  ·平均原子模型第28-30页
    ·有效电荷和电离能第28-29页
    ·电子平衡分布以及平衡布居第29页
    ·束缚电子占据概率方程组第29-30页
    ·离子丰度计算第30页
  ·有质动力第30页
  ·状态方程第30-31页
  ·初边界条件第31-32页
    ·边界条件第31页
    ·初始条件第31-32页
第3章 计算方法与差分格式第32-45页
  ·动量方程差分格式(IGA格式)第32页
  ·能量、光子数和占据数方程组的求解—分裂格式第32-43页
    ·光子扩散方程求解第34-38页
      ·九点差分格式第34-35页
      ·九点差分格式边界条件第35-37页
      ·矩阵特性第37-38页
    ·电子离子温度热传导方程第38页
    ·限流处理第38-39页
    ·牛顿展开ftp大迭代第39-43页
      ·隐式简单迭代收敛条件第39-40页
      ·牛顿迭代第40-41页
      ·光子方程的迎风格式第41-43页
  ·ALE方法第43-45页
第4章 抑制网格变形—改进IGA格式第45-53页
  ·基于几种经典格式的改进第45-48页
    ·改进Wilkins格式第45-47页
    ·改进IGA格式第47-48页
    ·另一种改进差分格式第48页
  ·几个算例第48-52页
  ·小结第52-53页
第5章 激光线聚焦驱动平面银靶的二维数值模拟第53-61页
  ·问题的来源第53-54页
  ·预主脉冲驱动Ag靶的模拟第54-59页
    ·计算模型第54页
    ·三种计算方法第54-55页
    ·三种计算方法的计算结果比较(f_e=0.1)第55-57页
    ·与JB19程序计算的比较第57-58页
    ·限流因子的影响第58-59页
  ·小结第59-61页
第6章 程序应用与计算方法考察第61-68页
  ·ALE方法与纯粹Lagrange方法比较第61-62页
  ·激光烧蚀Al平面靶的模拟第62-65页
  ·激光烧蚀Cu平面靶形成的凹坑第65页
  ·九点差分与双向一维方法第65-68页
第7章 XRL等离子体密度诊断的数值模拟第68-81页
  ·点聚焦CH等离子体的X光激光M-Z干涉诊断第68-73页
    ·实验装置安排第68-69页
    ·条纹图和密度反演第69-71页
    ·误差分析第71-72页
    ·数值模拟与实验结果的比较第72-73页
    ·小结第73页
  ·X光激光对倍频光烧蚀CH薄片的背景照相第73-77页
    ·实验条件和实验结果第73-74页
    ·XRL2D程序计算结果第74-76页
      ·ALE方法一:网格不动(Euler)第74-75页
      ·ALE方法二:细网格紧跟高密度介质第75-76页
      ·限流因子的影响第76页
    ·小结第76-77页
  ·X光激光对CH射流的背景照相第77-79页
  ·半开腔靶的数值模拟第79-81页
第8章 总结第81-84页
  ·计算方法研究和程序考察第81-82页
  ·物理问题研究第82-83页
  ·后记第83-84页
致谢第84-85页
参考文献第85-88页
附录A:攻读博士期间完成的文章第88-89页
附录B:个人简历第89页
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