基于MDSC程序的Z箍缩内爆单温和三温模拟分析*
2016-04-25王刚华阚明先
高压物理学报 2016年1期
杨 龙,王刚华,阚明先,李 平
(中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳 621999)
1 引 言
强电流脉冲驱动的Z箍缩装置在过去的几十年里一直作为一种高功率的X射线装置被人们研究和使用。特别是在20世纪90年代以后,脉冲功率技术的进步使Z箍缩科学得到了迅速发展,美国、俄罗斯等国家都建立起大型的Z箍缩装置,希望在实验室内创造一个强X射线辐射源,用以研究原子参数、辐射对材料的损伤、辐射输运、高温高压物态方程和不透明度、内爆动力学和界面不稳定性等物理问题。受实验手段的限制,诸如辐射输运、界面不稳定性的研究等需要借助模拟工具,为此国内外许多科研机构各自发展了二维和三维辐射磁流体力学程序[1-7],对理论和实验研究都起到了很大的作用。进入21世纪以来,Z箍缩科学的发展方向转向大质量的套筒负载,不仅可以用于研究物态方程,还可以用来形成极端的高温高压环境,从而进行磁化套筒惯性约束聚变(Magnetized Liner Inertial Fusion,MagLIF)研究[8-9]。然而,这些实验研究也需要借助于模拟程序来进行负载参数的选取。模拟程序中的辐射磁流体模型有单温模型和三温模型,但是到目前为止,还没有对这两种不同的模型进行对比研究。单温模型和三温模型之间的差异有多大,为什么会有这样的差异等问题不得而知。了解两种模型之间的差异,有助于更好地运用辐射磁流体模型。
本研究通过改变负载材料、初始温度和负载质量,代表性地选取3个算例,运用单温模型和三温模型分别进行模拟计算,对比计算结果,分析产生差异的原因。……
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