基于Corsica的EAST等离子体平衡计算

等离子体平衡是托卡马克等离子体放电和控制的基础,文章利用Corsica程序,结合实验给出EAST放电过程中等离子体平衡位形的建立和等离子体电流、密度及温度剖面分布信息;同时在平衡位形建立的基础上开展了放电模拟研究,脉冲过程中等离子体电流稳定演化、等离子体大半径和小半径等重要参数的模拟结果与实验吻合较好.     

EAST托卡马克等离子体电流和位形演化的数值模拟

EAST托卡马克是世界上第一台全超导托卡马克装置.文章利用普林斯顿大学开发的著名托卡马克模拟程序对EAST的首轮放电中等离子体电流和位形的控制进行了数值模拟,获得的结果与实验吻合得很好,说明控制系统的稳定性.同时模拟结果对EAST今后开展等离子体平衡和控制系统设计有重要的参考价值.     

EAST托卡马克低杂波电流驱动的放电模拟研究

低杂波电流驱动是实现托卡马克稳态运行的主要手段。文章对EAST全超导托卡马克低杂波电流驱动进行了放电模拟研究,着重分析了低杂波驱动电流、波功率沉积、放电过程的伏秒消耗、等离子体电流、位置及等离子体电流剖面和位形演化,模拟结果对今后EAST开展长脉冲稳态放电有参考意义。     

固定边界Grad-Shafranov方程的求解

针对D型截面的托卡马克中等离子体平衡问题进行了研究.在研究中首先从磁流体力学平衡方程出发推导出描述等离子体平衡问题的Grad-Shafranov方程的理论表达式,并分析其在固定边界区域内的求解途径;然后在给定的压强分布情况下采用基于能量形式的变分法对其进行了数值计算,并在一定的误差范围内得到了极向磁通的图像以及等离子体的平衡位形分布;最后求出了D-型截面下的极向磁场以及环向磁场分布.     

EAST托卡马克拉长位形演化的数值模拟

文章利用TSC对先进实验超导托卡马克(EAST)拉长偏滤器位形的放电进行了数值模拟,放电全过程中等离子体电流、等离子体大半径、小半径、拉长比随时间演化的模拟结果与实验结果及与EFIT反演结果吻合很好,为相关实验和开展更深入的EAST放电模拟研究提供了理论依据。     

固定边界Grad-Shafranov方程的数值求解

本文针对D型截面的托卡马克中等离子体平衡问题进行了研究。在研究中首先从磁流体力学平衡方程出发推导出描述等离子体平衡问题的Grad-Shafranov方程的理论表达式,并分析其在固定边界区域内的求解途径;然后在给定的压强分布情况下采用基于能量形式的变分法对其进行了数值计算,并在一定的误差范围内得到了极向磁通的大致图像以及等离子体的平衡位形分布;最后求出了D-型截面下的极向磁场以及环向磁场分布。     

固定边界Grad-Shafranov方程的数值求解

本文针对D型截面的托卡马克中等离子体平衡问题进行了研究。在研究中首先从磁流体力学平衡方程出发推导出描述等离子体平衡问题的Grad-Shafranov方程的理论表达式,并分析其在固定边界区域内的求解途径;然后在给定的压强分布情况下采用基于能量形式的变分法对其进行了数值计算,并在一定的误差范围内得到了极向磁通的大致图像以及等离子体的平衡位形分布;最后求出了D-型截面下的极向磁场以及环向磁场分布。     

环向转动马赫数为常数时的托卡马克平衡位形

在托卡马克等离子体环向转动的马赫数为常数的情况下,对于一定的等离子体压强和电流分布,平衡方程可以化为Grad-Shafranov-Helmholtz方程的形式,其中a1、a2与α的值与没有环向转动的情形均具有相同的物理意义.它可以形成单磁轴的传统嵌套磁面位形,也可以形成多磁轴的电流反向平衡位形.     

超导托卡马克KSTAR中的离散阿尔芬本征模

超导托卡马克更容易实现高参数稳态运行,逐渐成为磁约束核聚变反应装置的发展趋势。αTAE(α-induced toroidal Alfvén eigenmode)是一种由α(α是一种压强梯度标度)诱导的阿尔芬本征模,容易被高能量粒子激发为不稳定模式,影响托卡马克的稳态运行。在研究的参数条件下模拟发现KSTAR超导托卡马克中αTAE在小半径方向上分布很广,不同的安全因子q位形下KSTAR托卡马克中的αTAE分布的情况也不同,最后探讨了αTAE被高能量粒子激发为不稳定模式的情况。     

沙量平衡计算研究中存在的问题与未来发展

沙量平衡计算是一种探索流域泥沙运移规律的研究方法,本文首先分析了目前沙量平衡计算中主要存在的时空尺度、模拟研究相似度、基本资料获取三个方面存在的主要问题。然后指出,在未来沙量平衡计算研究与使用中,应尤其注重基本资料的科学观测、因地制宜地泥沙全过程研究和沙量平衡计算综合研究方法使用问题。     

平衡态电弧等离子体统计热力学属性的计算

以热力学平衡和化学平衡假设为前提,在求解电弧等离子体统计热力学参数的基本原理的基础上,考虑了粒子激发态的影响,得到精确的粒子配分函数,进而运用德拜模型将等离子体粒子相作用的影响包含在内,从化学平衡方程得到氮气和氩气平衡态电弧等离子体内部粒子成分与温度、气压的函数,并以此计算获得相应的统计热力学参数.利用此方法计算出了不同气压条件下(0.01、0.10、0.30、0.50、1.00MPa)、不同温度范围内(300～40 000K)氮气和氩气电弧等离子体热力学参数,并与以往文献中的部分结果进行了对比与分析.结果表明,在15 000K以内统计热力学参数的计算结果良好,随着温度的继续升高,计算结果产生了误差,误差主要来源于配分函数计算方法和德拜修正带来的计算精度的差异.     

开位形磁场中的螺旋星风

考虑磁场和速度环向分量的影响，讨论了开位形磁场中等离子体的运动。结果表明，磁场和速度的环向分量对磁流体力学方程的出产生重要影响。螺旋星风的形成需要较大的径向初速度和较大的表面压强，磁场和速度的环向分量对星风径向速度和增长起制约作用。     

DBD大气压等离子体的数值模拟研究进展

介绍了大气压介质阻挡放电(DBD)的一般结构及其特性,并说明对其数值模拟的必要和意义。同时在介绍了一些常用的模拟模型基础上,重点对流体模型和粒子云—蒙太卡洛模拟加以描述。最后结合模拟研究的历史和当前进展,展望了DBD大气压等离子体的数值模拟研究的难点和前景。     

激光等离子体光谱学

本文论述了激光等离子体光谱(平面固体靶)的主要特性、实验光谱诊断技术和在这领域内取得的一些重要结果.     

磁流体发电机的电流饱和现象研究

磁流体发电是一种高效,低污染的发电技术,同时也是一种较为复杂的技术。文中提出了以法拉第电场输出电功率的磁流体发电机中电流在一定磁场范围内会产生饱和现象,这就是影响其性能的一个新因素,解释了其产生的原因,提出了临界磁场理论,并推导了相应的临界磁场的普适方程式。饱和现象及临界磁场的提出,给研究磁流体发电机的工作人员在研究通道性能问题上提供了新的思路,尤其是在超导磁体在磁流体发电机上的应用问题上的研究。     

三元复合驱化学反应平衡模型及其应用

针对三元复合驱过程中化学反应的特点及我国油田地层的实际情况 ,通过合理简化 ,在分清主要反应和次要反应的基础上 ,提出了新的化学反应平衡物理模型和数学模型 ,并运用新模型进行了实验室岩心驱替的数值模拟。与国外化学驱软件UTCHEM的计算结果对比 ,该模型的计算速度及稳定性有所提高 ,并有一致或相似的规律。针对我国油田地层水中镁离子含量少的特点 ,利用新模型讨论了地层水中镁离子对化学反应平衡及驱油效果的影响 ,分析了碱耗的原因 ,提出在实际油田数值模拟过程中 ,当镁离子浓度比钙离子浓度低一个或一个以上数量级时 ,可以不考虑镁离子的相关反应 ,这样既能提高运算速度又能保证计算精度。     

Cold ions in the hot plasma sheet of Earth's magnetotail

Most visible matter in the Universe exists as plasma. How this plasma is heated, and especially how the initial non-equilibrium plasma distributions relax to thermal equilibrium (as predicted by Maxwell-Boltzman statistics), is a fundamental question in studies of astrophysical and laboratory plasmas. Astrophysical plasmas are often so tenuous that binary collisions can be ignored, and it is not clear how thermal equilibrium develops for these 'collisionless' plasmas. One example of a collisionless plasma is the Earth's plasma sheet, where thermalized hot plasma with ion temperatures of about 5 x 10(7) K has been observed. Here we report direct observations of a plasma distribution function during a solar eclipse, revealing cold ions in the Earth's plasma sheet in coexistence with thermalized hot ions. This cold component cannot be detected by plasma sensors on satellites that are positively charged in sunlight, but our observations in the Earth's shadow show that the density of the cold ions is comparable to that of hot ions. This high density is difficult to explain within existing theories, as it requires a mechanism that permits half of the source plasma to remain cold upon entry into the hot turbulent plasma sheet.     

分体式家用空调器动态仿真

为了解分体式家用空调器的实际动态特性，需要对空调器的动态工作过程进行仿真．提出的动态仿真模型，主要包括４个基本模块：压缩机、高压侧（包括压缩机壳体、冷凝器和输液管）、低压侧（包括蒸发器、吸气管和集液器）和毛细管．按照开机与停机过程的不同，对于高、低压侧的模型分别采用质量引导法与能量引导法．该模型能模拟包括开、停机瞬态过程，压缩机较长时间工作后及高、低压平衡后的完整的实际动态工作过程．计算结果表明，该模型适用于分体式家用空调器的快速动态模拟，计算值和实验数据吻合较好     

GIS在电信线路资源管理中的应用

通过对大庆油田电信资源地理信息系统(GIS)的需求分析(包括系统图形数据需求、属性数据需求、统计数据需求和基础应用需求)，提出大庆油田电信资源GIS开发方案的设计原则，并对大庆油田电信资源GIS的数据组织的特点和实现方法、系统的基本结构、系统配置、运行环境、系统功能进行描述。     

Transient reconnection caused by non-homogenous dynamic pressure

It is proposed that local and transient reconnection in the plasma boundary layer can be caused by the impact and switch-off of non-homogenous dynamic pressure. Magnetohydrodynamic simulation is used to investigate the reconnection processes in these two cases. It is found that if the inflow is homogeneous, the reconnection will not take place; if the inflow is a shearing flow, no matter how great the shear of the flow is, the reconnection can be caused either during or after the impacting period. It is pointed out that a sudden stop of external force may be an important triggering mechanism of energy transformation and reconnection in the plasma boundary layer region.