《托卡馬克磁流體力學理論》是2024年北京大學出版社出版的圖書,作者是朱平。
基本介紹
- 中文名:托卡馬克磁流體力學理論
- 作者:朱平
- 出版時間:2024年8月
- 出版社:北京大學出版社
- ISBN:9787301352601
- 開本:16 開
- 裝幀:平裝-膠訂
《托卡馬克磁流體力學理論》是2024年北京大學出版社出版的圖書,作者是朱平。
《托卡馬克磁流體力學理論》是2024年北京大學出版社出版的圖書,作者是朱平。內容簡介《托卡馬克磁流體力學理論》從磁流體力學理論基礎出發,系統詳細介紹托卡馬克中的磁流體平衡、磁流體阿爾芬波、以及各種主要理想與電阻磁流體不穩...
《托卡馬克電漿中的磁流體力學模式研究》是依託核工業西南物理研究院,由劉儀擔任項目負責人的重點項目。項目摘要 從實驗、理論和數值模擬三個方面探索主動控制下的托卡馬克高參數、高約束運行狀態,研究與約束改善運行模式相關的磁流體力學(MHD)不穩定性特徵。重點研究邊緣、內部輸運壘的形成及伴隨的非線性MHD不穩定...
《磁流體力學中的數學問題》是依託南京大學,由孫永忠擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 在可控熱核聚變的托卡馬克(Tokamak)裝置中,高溫下的電漿需用磁約束來實現熱核聚變。在數學上,上述問題轉化為磁流體力學(MHD)方程組的一類自由邊界問題。MHD方程組是流體力學方程組和磁場方程組的非線性耦合,是巨觀描述...
更精確的描述方法是考慮粒子速度分布函式的動理學理論。磁流體力學的基本方程是流體力學中的納維-斯托克斯方程和電動力學中的麥克斯韋方程組。磁流體力學是由瑞典物理學家漢尼斯·阿爾文創立的,阿爾文因此獲得1970年的諾貝爾物理學獎。磁流體力學的基本方程組有16個標量方程,包含16個未知標量,因此是完備的。結合邊界條件...
磁流體力學(magneto-fluid mechanics),結合流體力學和電動力學的方法研究導電流體和電磁場相互作用的學科。簡介 導電流體在電磁場裡運動時,流體中就會產生電流。此電流與磁場相互作用,產生洛倫茲力,從而改變流體的運動,同時此電流又導致電磁場的改變。對這類問題進行理論探討,必須既考慮其力學效應,又考慮其電磁...
在解析理論方面,我們導出了比K.Appert理論和Hain-Lust理論更一般的理論。指出同時考慮有限頻率效應和有限壓強效應會使理想磁流體理論中的阿爾文波共振層的奇異性消失,並且使三枝磁流體力學波(快,慢磁聲波和阿爾文波)相互耦合。這會更豐富α粒子所驅動的TAE模的內容,對下一代聚變裝置的設計有一定的參考意義。
磁流體力學穩定性的研究方法,主要有理論分析和實驗兩種。前者分為解析方法和數值計算方法。如果考慮的因素較多,幾何位形複雜,或者討論非線性演化問題,一般都便用數值計算方法。美國普林斯頓大學電漿物理實驗室,近年制定一個計算托卡馬克中環形電漿的平衡、穩定和輸運性質的程式,稱為PEST。進行實驗時,主要通過...
.EAST托卡馬克擁有與ITER類似的全超導非圓截面,因此在EAST裝置上開展BAEs物理實驗,研究EAST不同放電條件(ICRF加熱、純歐姆加熱以及低雜波加熱)的BAEs模特徵,並分析這些BAEs與其他電漿參數之間的關係及可能符合的理論模型,這些結果將進一步促進我們對ITER中BAEs特徵的理解。結題摘要 強撕裂模條件下比壓阿爾文本徵模(...
同時已有初步的實驗證據表明快粒子能夠有效地影響撕裂模的穩定性。本項目將深入研究快粒子與撕裂模的相互作用,以探明ITER乃至將來的托卡馬克聚變反應堆電漿中快粒子對撕裂模這一至關重要的不穩定性的影響及相應的控制方法。本項目將在開展理論探索的同時發展一套動力學和磁流體力學結合的數值模擬工具。
《托卡馬克電漿內部扭曲模的實驗與數值計算研究》是依託核工業西南物理研究院,由劉儀擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 電漿內部扭曲模會使電漿芯部的約束特性降低,並導致高能離子損失,因而必須在理論上、實驗上開展減小或抑制電漿內部扭曲模不穩定性的研究。磁流體模型是研究內部扭曲模的一種有效工具...
並進而探索電漿環向動量的輸運機制;本項目還將為GA/Hefei ASIPP Integrated Modeling Project,美國通用原子能公司-中科院電漿物理研究所托卡馬克電漿集成模擬項目提供電漿環向動量輸運模組,以期為將來在EAST托卡馬克裝置開展相關物理實驗提供一定的數值分析工具和理論參考。
他的研究方向包括理想、電阻磁流體力學的托卡馬克平衡及其穩定性理論,他與同事的主要貢獻包括重新計算迴旋動力學理論,發展了邊界局域模的物理解釋,發現了二階TAE本徵模以及電流交換撕裂模,他還編寫開發了AEGIS和AEGIS-K兩個程式。圖書目錄 Preface Acknowledgments Author biography 1 Tokamak MHD equilibrium 1.1 The ...
秦運文編寫的《托卡馬克實驗的物理基礎》全面討論托卡馬克實驗的物理基礎。內容包括熱核聚變作為能源的物理可能性及電漿物理基礎(電漿是熱核聚變的載體),電漿診斷原理,托卡馬克裝置簡介,裝置物理調試,托卡馬克電漿的平衡、穩定性和輸運過程實驗數據分析。全書著重闡明物理概念,儘量將實驗現象與有關理論相...
本課題在Blob產生機理、遠刮離區傳播以及Blob如何脫離主電漿等諸多方面對Blob物理展開了深入研究,同時利用改進的CIP數值方法開發了一個能夠模擬整個Blob演化過程的2維磁流體數值程式,模擬托卡馬克電漿中Blob的動力學行。另外,為了理解Blob微觀機制,我們完成了托卡馬克熱沙堆理論模型以及旋轉對磁流體不穩定性影響的...
空間的奇異結構,即局域的大梯度,意味著系統存在大量自由能,因此奇異電流結構與許多時間爆發快,能量釋放劇烈的磁流體不穩定性有關。在磁約束核聚變領域,作為磁流體不穩性的一種,邊緣局域模一直是托卡馬克物理理論及實驗界所關心的熱點問題。特別是在有理面附近的奇異電流會禁止電漿外加共振磁擾動場,使其無法...
表明了解析解所採用的近似的合理性。本項目還將HOPEST程式擴展到平衡、輸運和穩定性分析都隨時間演化,為模擬托卡馬克電漿在加熱過程中的磁流體行為打下了基礎。本項研究還分析了國家“九五”重大科學工程項目HT7U超導托卡馬克計畫電漿的磁流體不穩定性,為HT7U物理設提供了理論依據。
發射了不少科學衛星和空間實驗室,從而取得大量的實驗數據和觀測資料。在理論方面,利用粒子軌道理論、磁流體力學和動力論已闡明電漿的很多性質和運動規律,還發展了數值實驗的方法。半個多世紀的研究工作大大深化了人們對電漿的認識,今後一個相當長的時間內,電漿物理學將有廣泛的套用前景。
巨觀不穩定性為電漿中的巨觀電流所驅動,或為電漿向弱磁場區膨脹時所釋放的自由能所驅動。它的機制可用磁流體理論來分析,故亦稱磁流體不穩定性。巨觀不穩定性的類型不勝枚舉,現舉其主要的幾類。互換不穩定性 電漿在某些方面很像普通流體。例如有一層重流體傾注在輕流體上面,開始時可有一個分界面。...
新經典撕裂模(NTMs)已經成為先進托卡馬克裝置獲得高性能電漿的最大障礙之一,使用電流驅動的方法致穩NTMs是實驗中的研究熱點。本項目將在EAST裝置上開展LHCD對m/n=2/1模式的新經典撕裂模的致穩研究。該研究將運用模糊控制理論設計低雜波功率和相位的協同調製模型,並在此模型的基礎上聯合相關的電漿...
在HT-7和EAST托卡馬克上開展了磁流體力學平衡與不穩定性相關研究,在歐盟的JET和TEXTOR托卡馬克上開展了磁流體力學不穩定性控制相關的實驗與理論模擬工作,並獲得過歐洲聚變協會的優先支持項目, 和歐、美等國的科研人員都建立了緊密的國際合作。負責EAST托卡馬克上共振磁擾動相關的三維物理研究,正在執行一項新經典環向粘...
1.溫度梯度驅動托卡馬克邊緣湍流中的密度梯度效應,中國核科技報告,1992.06.15 2.托卡馬克邊緣湍流的數值研究,核聚變與電漿物理,1993.10.01 3.湍流非線性問題的一種數值處理,計算物理,1994.05.15 4.托卡馬克電漿邊緣梯度和雜質輻射驅動的湍流理論,核聚變與電漿物理,1994.12.30 5.Discrete Alfve...
《快粒子對雙撕裂模不穩定性的影響》是依託西南交通大學,由王先驅擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 反磁剪下位形下磁流體不穩定性的抑制和控制,一直是受控核聚變理論和實驗研究的一個重點課題。快粒子驅動的幾種磁流體不穩定性,尤其是具有全局性本徵結構的雙撕裂模不穩定性,對托卡馬克穩態運行具有十分...
- 電漿相互作用,電子加速和離子加熱,磁流體動力學,磁重新連線以及托卡馬克的離子 - 溫度 - 梯度和其他微穩定性,此外,真空放電, 和灰塵電漿。混合模型可以使用PIC方法進行某些物種的動力學處理,而使用流體模型模擬其他物種(即麥克斯韋)。電漿物理學之外的PIC模擬也被套用於固體和流體力學中的問題。
處在環狀磁場中的電漿的輸運係數首先由聯邦德國的D.普菲爾施等作了研究(1962),他們給出在密度較大區的擴散係數,蘇聯的A.A.加列耶夫等給出了密度較小區的擴散系散(1967),這一理論適用於托卡馬克這類環狀磁約束電漿中的輸運過程被命名為新經典理論。自從蘇聯在1957年發射了第一顆人造衛星以後,很多國家...
處在環狀磁場中的電漿的輸運係數首先由聯邦德國的D.普菲爾施等作了研究(1962),他們給出在密度較大區的擴散係數,蘇聯的A.A.加列耶夫等給出了密度較小區的擴散系散(1967),這一理論適用於托卡馬克這類環狀磁約束電漿中的輸運過程被命名為新經典理論。自從蘇聯在1957年發射了第一顆人造衛星以後,很多國家...
實驗結果要同參量條件相對應的理論分析進行對比校驗,以判定實驗及理論的前進方向。電漿實驗的因素複雜多變,難度大,精確度不高,而理論描述又遠未完善;實驗中意料之外的結果常會出現,而成為理論創新的前導。(2) 理論描述 包括近似方法和統計方法。粒子軌道理論和磁流體力學都屬於近似方法。粒子軌道理論是把...
探索電子模湍流能否與巨觀大尺度MHD模(如新經典撕裂模)發生多尺度非線性相互作用以及它們之間的相互作用方式有助於未來磁約束聚變裝置控制反常電子熱輸運和穩定運行。依託於具有長脈衝運行能力的EAST全超導托卡馬克實驗平台,本項目藉助於有同時監測電子模湍流和巨觀磁流體力學模(MHD)能力的CO2雷射相干散射診斷系統,展開...
表明了解析解所採用的近似的合理性。本項目還將HOPEST程式擴展到平衡、輸運和穩定性分析都隨時間演化,為模擬托卡馬克電漿在加熱過程中的磁流體行為打下了基礎。本項研究還分析了國家“九五”重大科學工程項目HT7U超導托卡馬克計畫電漿的磁流體不穩定性,為HT7U物理設提供了理論依據。
本項目將研究快粒子與撕裂模不穩定性相互作用的物理機制,同時發展一套描述快粒子動力學回響的動力學-磁流體混合模擬程式,與理論分析相互印證,以更好地了解快粒子對撕裂模不穩定性的影響,探索快粒子對撕裂模不穩定性發展的控制方法。因此,所申請的課題對探索ITER以及未來的托卡馬克聚變反應堆中快粒子對撕裂模不穩定性...
磁流體力學的不穩定性的第二種類型,是在電漿中形成一個小的收縮,在收縮處的磁力比別處強,這就導致電漿更加收縮,從而在一個很短的時間內電漿變得如此的狹窄,以致斷開。理論研究表明,通過在電漿里加一個軸向捕獲磁場,也就是它的磁力線平行於電漿軸,這樣可以穩定箍縮電漿。基本想法是讓...