等离子体双流不稳定性中一类非线性方程的数值方法

研制了一个称为修正ＡＢＳ方法的计算机Ｃｏｄｅ，利用该Ｃｏｄｅ数值求解了等离子体双流不稳定性激发条件中含有积分项的一类非线性方程组，获得了满意的结果，修正ＡＢＳ方法的收敛速度为平方了介，理论和实践都证明采用该方法求解非线性方程组是颇为有效的。     

载流等离子体中的静磁Vortex

研究载流等离子体中的静磁对流胞模,导出了描述非线性静磁对流胞横的方程。并且利用方法求得该方程的偶极Vortex 解。     

载流磁化等离子体中剪切阿尔芬涡旋

研究低β_■(0<β_■《m_c/m_i)载流磁化等离子体中非线性剪切阿尔芬波,导出了描述非线性剪切阿尔芬波的方程组,求出该方程组的阿尔芬涡旋(Vortex)解。该解属于本性电磁涡旋,扰动势在远离涡旋中心处按1/r衰减。对结果的分析表明,载流等离子体中涡旋具有新的特点。它除了具有与无电流时涡旋所允许的传播速度区外(u<—αV_A,u>αV_A),还有一个新的传播速度区(0相似文献   

磁层顶电子剪切流K-H不稳定性

磁层顶是由经过舷激波的太阳风和地磁层相互作用而形成的边界层,其上有电流流动.本文将这种电流看成电子剪切流,来讨论夜侧磁层顶的电子剪切流所引起的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性问题.电子剪切流受到的洛仑兹力中包括了电场的作用,正是这种作用使得剪切不稳定性要复杂一些.本文对电子剪切流激发的K-H不稳定性进行了细致的分析,从而得知,电子流剪切引起的K-H不稳定性倾向于在磁层顶内侧激发,并且只有当剪切速率在上下两阈值之间时,才可能激发K-H不稳定性.本文对比了夜侧近地磁层顶和磁尾磁层顶,发现当磁层顶两侧电子数密度之比恒定时,高电子数密度的磁层顶侧易产生K-H不稳定性.而磁鞘侧电子数密度n2与磁层侧电子数密度n1之比n2/n1的改变对不稳定性的影响也很显著:较大的n2/n1产生的K-H波主要是在低速区域,其有效增长率较小.     

不均匀双温等离子体低频漂移波

本文用双温双流体理论研究了不均匀等离子体中低频静电波和低频电磁波,得到了其色散关系和稳定性条件,并着重指出了温度各向异性对波的影响.     

层流泡状流双流体模型的积分解法

为弥补用于泡状流双流体模型的直接离散差分解法无法比较直观地揭示流场成因的缺陷,针对最基本的泡状流(垂直圆管内充分发展段层流泡状流)提出了一种双流体模型解法——积分解法。首先通过对双流体模型进行符号积分,得到表示该模型的近似解析解,然后再用数值方法迭代求得数值解。该积分解法得到的近似解析解比较直观地表明:液相轴向速度主要与阻力、浮力和空泡率有关,而空泡率则主要受升力和壁面力的影响。数值解与实验数据基本吻合,预测精度一般不低于75%。     

载电流等离子体柱中电双层的产生机制

载电流等离子体柱由于外磁场压强大于其内部热压强,等离子体柱发生箍缩效应．该文从箍缩平衡理论及麦克斯韦方程出发,经严格推导得到了载电流等离子体柱中电场Ez(z,r)的分布．从表达式Ez(z,r)可看出,电双层已经形成,在z=I／2时Ez(z,r)达到极值．通过数值模拟,给出了电双层沿对称轴的轴向电势分布,它与Toryen和Lindber基于实验基础上给出的电双层电势分布的变化趋势是一致的．     

无限长载流螺线管磁场分布特点的证明

由载流圆环的磁场和安培环路定理严格证明了无限长载流螺线管的磁场分布特点，即管内是均匀磁场、管外磁场为零；指出无限长载流螺线管的磁场是不能仅由安培环路定理求出的。     

非平衡高温等离子体中温度梯度的不稳定性

本文用非平衡动力学方法研究高温等离子体中(T_i>lkev)温度梯度的不稳定性.考虑等离子体中存在电离和复合这两种互逆过程及扩散和压力不均匀引起的等离子体流动,建立密度动力学方程.给一个小密度扰动便可得出溫度梯度满足的稳定性条件.结果表明,离子温度升高时体系从稳定到不稳定交替出现,这与PLT最近的实验报道一致.     

尘埃等离子体的引力非稳定性与凝聚效应

从尘埃等离子体的基本方程出发，采用非平衡态动力学方法，研究了尘埃粒子的引力（重力）对尘埃等离子体宏观动力学的影响，具体分析了产生凝聚效应的条件及其相关性质。结果表明，尘埃等离子体中存在一种由引力非稳定性产生的凝聚效应，从而导致局域密度增大。这种效应可能与星际介质分子云及原始恒星的形成有关，也同样会影响在实验室中等离子体加工的质量。     

相对论性非磁化等离子体不稳定性的Nyquist分析方法

建立了相对论性非磁化等离子体中不稳定性的Ｎｙｑｕｉｓｔ分析方法的一般理论，解决其中色散关系奇性处理上的困难，给出静电波、电磁波不稳定性的严格和普适的判据，并具体分析了各向异性和川流等离子体中的不稳定性．     

Instability of relativistic electron beam with strong magnetic field

Stability criteria for a weak relativistic beam-plasma interaction in a strong magnetic field are found. Two beam modes occur,ω≈k _zC andω≈k _zC-ω_c. The dispersion equation of electrostatic two-stream is exactly solved with analytical method.     

流动重力模不稳定性

本文研究了在垂直于磁场和等离子体流动的重力场中具有剪切流动的电流片的稳定性。这种由剪切流动和重力联合作用所引起的混合模,称为流动重力模不稳定性。作为一个例子,还讨论了弱重力场情况下激发流动重力模不稳定性的临界条件。     

超强激光脉冲与等离子体相互作用中电子流聚束及其不稳定性的研究

在线极化超强超短激光脉冲与低密度等离子体相互作用过程中，由于激光有质动力的作用，纵向将形成强相对论性的电子流，电子流诱发的准静态磁场又将使电子流产生聚束；同时在横向，由于激光电场的作用，聚束后的电子流将发生扭曲，因而产生扭曲不稳定性。该文从分布函数出发，对其进行讨论，得到了这种情况下的稳定性条件。     

条纹放电光谱及其等离子体特性

实验研究了条纹放电的明条纹和暗条纹中汞原子的谱线强度,然后建立汞原子放电的八能级模型,从求解速率方程得到条纹中各种粒子的浓度和电子温度,从而求得了汞可见谱线强度,计算结果和实验符合较好,计算还表明暗纹之间的电子温度判别较大,在明条纹中Tc=153000K,暗条级中Tc=14400K,条纹的明暗判别主要是电子温度不同造成的。     

等离子体中准周期混沌的实验观察

本实验研究了非驱动放电等离子体中趋向混沌的准周期道路。从实验信号的功率谱分析和Lyapunov指数计算定量地描述了准周期到混沌的转变。同时在这种等离子体混沌中还发现了低维奇怪吸引子。     

托卡马克芯部等离子体微观不稳定性研究

在Weiland模型的基础上,考虑碰撞效应的双流体方程,获得了托卡马克等离子体芯部区域ITG（离子温度梯度模）和TEM（捕获电子模）的色散关系,分析了归一化温度梯度和密度梯度以及归一化径向坐标对这两种模式增长率的影响。计算结果表明等离子体密度梯度对离子温度梯度模有致稳作用,而对捕获电子模模有促进作用。两种模的增长率都随各自温度梯度和归一化径向坐标的增大而不同程度增大。     

短波长下混杂振荡的漂移不稳定性

本文用双流体和动力论两种描述法,分别讨论了非均匀等离子体中,带电粒子的漂移运动对短波长下混杂振荡的影响,并得到了振荡的不稳定判据是电子漂移的频率ω_c~*>(1+k~2λ_e~3)Ω_i。