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外日球层激波事件的一维磁流体力学数值模拟
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作者 郭孝城 周昱成 +1 位作者 王赤 李晖 《深空探测学报(中英文)》 2020年第6期560-566,604,共8页
“旅行者1号”在2012年8月穿越日球层顶后连续探测到了星际磁场的局地突然变化,通常被认为对应于激波事件,且为太阳风事件向外传播后形成的大尺度结构与日球层顶相互作用的产物。但由于观测的限制,日球层内的太阳风大尺度结构与星际空... “旅行者1号”在2012年8月穿越日球层顶后连续探测到了星际磁场的局地突然变化,通常被认为对应于激波事件,且为太阳风事件向外传播后形成的大尺度结构与日球层顶相互作用的产物。但由于观测的限制,日球层内的太阳风大尺度结构与星际空间的激波事件的对应关系尚未明确。通过一个包含太阳风等离子体和星际中性原子的双流体磁流体力学数值模型检验了这种对应关系。在距日1 AU的内边界输入2010—2017年分别位于不同经度上的OMNI,STEREO A和STEREO B的太阳风观测数据,研究了这期间太阳风与星际中性原子电荷交换后在外日球层区的传播和演化,并与“旅行者1号”和“旅行者2号”的观测数据做对比。结果表明,“旅行者1号”探测的星际空间激波事件与“旅行者2号”探测到的日球层鞘区内的压力脉冲事件具有明显的关联。 展开更多
关键词 外日球层 激波事件 太阳风 磁流体力学数值模拟
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单流体二维太阳风结构的磁流体力学模拟
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作者 薛金涛 王敬芳 +1 位作者 钱昕 邓晓华 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-6,共6页
在添加动量项的情况下,对单流体二维磁流体力学方程组进行模拟,得到了子午面上的太阳风结构.结果表明,添加动量项的形式及其被加入的位置对远区太阳风速度和质子密度有苇要的影响,本文在适当的区域加入合适的动量项得出了远区太阳风速... 在添加动量项的情况下,对单流体二维磁流体力学方程组进行模拟,得到了子午面上的太阳风结构.结果表明,添加动量项的形式及其被加入的位置对远区太阳风速度和质子密度有苇要的影响,本文在适当的区域加入合适的动量项得出了远区太阳风速和质子密度与Ulysses观测基本符合的结果.文中给出较合适的动量添加区域为3.5-10Rs(Rs为太阳半径). 展开更多
关键词 太阳风 磁流体力学数值模拟 动量添加项 加速 速度 密度
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Z箍缩内爆的MARED程序数值模拟分析 被引量:4
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作者 丁宁 邬吉明 +6 位作者 戴自换 张扬 尹丽 姚彦忠 孙顺凯 宁成 束小建 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期8707-8716,共10页
MARED程序是模拟Z箍缩内爆过程的二维三温辐射磁流体力学程序,它适用于不同装置条件和不同负载参数.利用MARED程序对Z箍缩内爆进行模拟,结合丝阵Z箍缩实验分析表明:相同负载质量条件下,钨丝阵内爆产生的X射线辐射功率远大于铝丝阵产生的... MARED程序是模拟Z箍缩内爆过程的二维三温辐射磁流体力学程序,它适用于不同装置条件和不同负载参数.利用MARED程序对Z箍缩内爆进行模拟,结合丝阵Z箍缩实验分析表明:相同负载质量条件下,钨丝阵内爆产生的X射线辐射功率远大于铝丝阵产生的X射线功率;相同负载电流条件下,负载质量越大,计算得到的X射线功率越低;X射线功率随着负载电流增加而增加.MARED程序能够较好地反映Z箍缩内爆动力学过程,特别是不稳定性发展的二维图像,能够给出与不稳定性简化模型的理论分析及实验结果定性一致的演化规律.MARED程序模拟丝阵填充泡沫形成辐射场的初步计算得到了与Sandia实验室模拟Z装置上丝阵填充泡沫定性一致的结果. 展开更多
关键词 丝阵Z箍缩内爆等离子体 MARED程序 辐射磁流体力学数值模拟 X射线辐射
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广义拉格朗日乘子MHD方程组的两类逆风分裂格式 被引量:1
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作者 张璟珂 李会超 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期8-18,共11页
开发高性能的磁流体力学数值模拟方法是提高空间天气数值预报研究的一个重要方面.有限体积法的逆风分裂格式具有良好的间断捕获能力,Steger-Warming和AUSM(Advection Upstream Splitting Method)是逆风分裂格式FVS(Flux Vector Splitti... 开发高性能的磁流体力学数值模拟方法是提高空间天气数值预报研究的一个重要方面.有限体积法的逆风分裂格式具有良好的间断捕获能力,Steger-Warming和AUSM(Advection Upstream Splitting Method)是逆风分裂格式FVS(Flux Vector Splitting)方法中具有代表性的两种格式.采用这两种格式求解具有伽利略不变性的扩展型广义拉格朗日乘子磁流体力学(EGLM-MHD)方程组,对Orszag-Tang涡流问题和三维爆炸波问题进行数值模拟,结果表明两种格式均能得到稳定精确的数值结果.与StegerWarming格式相比,AUSM格式产生的磁场散度误差更小,计算速度更快. 展开更多
关键词 磁流体力学数值模拟 Steger-Warming格式 AUSM格式
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A Possible Interpretation of Burst-Like Characteristics of Explosive Events 被引量:1
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作者 FANQuan-Lin FENGXue-Shang XIANGChang-Qing 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2004年第5期790-794,共5页
Explosive events have been observed to occur consecutively in bursts at intermittent locations along theboundary near the opposite polarity. The aim of the present paper is to explore a possible mechanism to interpret... Explosive events have been observed to occur consecutively in bursts at intermittent locations along theboundary near the opposite polarity. The aim of the present paper is to explore a possible mechanism to interpret thisburst-like characteristic of explosive events. The 2D magnetohydrodynamic (MHD) numerical simulations with resistivityhave been carried out to reproduce the intermittent spatial-temporal magnetic reconnection events taking place along thelong, compressible current sheet. The observed density enhancements in previously published results have been verifiedto be associated to magnetic reconnection sites. Late observational evidences, which support present attempts, have alsobeen found, at least in morphological evolution of the consecutive explosive events. 展开更多
关键词 explosive events magnetic reconnection MAGNETOHYDRODYNAMICS solar transition region numerical simulation
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Two Independent Numerical Studies Demonstrating How to Efficiently Eliminate Electrolysis Side Reactions in Magneto-Hydro-Dynamic Pumping System
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作者 Adam Bouras Raoudha Chaabane Kamel Charrada Rachid Sald 《Journal of Chemistry and Chemical Engineering》 2012年第6期536-546,共11页
In this work, a numerical study for designing a new kind of MHD (Magneto-Hydrn-Dynamic) pumps is presented. This technique makes a compromise between electrolysis prevention and high flow rate performance. This tech... In this work, a numerical study for designing a new kind of MHD (Magneto-Hydrn-Dynamic) pumps is presented. This technique makes a compromise between electrolysis prevention and high flow rate performance. This technique should eliminate electrolytic bubble generation, electrodes wear and fluid propriety modification. All these side phenomena are prevented by considering isolated electrodes. The numerical presented results in this paper demonstrate that continuous MHD pumping is possible with isolated electrodes. The MHD excitation combines a high frequency altering current with a low frequency altering magnetic field. In order to validate our results, two independent theoretical methods for computing flow rate are followed. The two presented independent approaches show that high flow rate is possible even with isolated electrodes. To overcome the problem of dimensioning this kind of pumps, a generic numerical analysis is proposed. Hence, the pump performances as functions of the external parameter are studied and tools to calculate for a given fluid and the optimal high frequency regime are provided. 展开更多
关键词 Magneto-Hydro-Dynamic iorenz force high frequency regime electric line model characteristic impedance high flow rate.
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Numerical simulation on magnetohydrodynamic power generation channel of scramjet
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作者 LING Wenhui WU Shaoxun +2 位作者 ZHANG Yining LIU Chenyuan MENG Hao 《推进技术》 EI CAS 2024年第11期255-268,共14页
The reverse magnetohydrodynamic(MHD)energy bypass technology is a promising energy redis⁃tribution technology in the scramjet system,in augmented with a power generation equipment to supply the neces⁃sary long-distanc... The reverse magnetohydrodynamic(MHD)energy bypass technology is a promising energy redis⁃tribution technology in the scramjet system,in augmented with a power generation equipment to supply the neces⁃sary long-distance flight airframe power.In this paper,a computational model of the scramjet magnetohydrody⁃namic channel is developed and verified by using the commercial software Fluent.It is found that when the mag⁃netic induction intensity is 1,2,3,4 T,the power generation efficiency is 22.5%,22.3%,22.0%,21.5%,and decreases with the increase of the magnetic induction intensity,and the enthalpy extraction rate is 0.026%,0.1%,0.21%,0.34%,and increases with the increase of the magnetic induction intensity.The deceleration ef⁃fect of electromagnetic action on the airflow in the power channel increases with the increase of magnetic induc⁃tion intensity.The stronger the magnetic field intensity,the more obvious the decreasing effect of fluid Mach num⁃ber in the channel.The power generation efficiency decreases as the magnetic induction intensity increases and the enthalpy extraction rate is reversed.As the local currents gathering at inlet and outlet of the power generation area,total temperature and enthalpy along the flow direction do not vary linearly,and there are maximum and minimum values at inlet and outlet.Increasing the number of electrodes can effectively regulate the percentage of Joule heat dissipation,which can improve the power generation efficiency. 展开更多
关键词 Scramjet Magnetohydrodynamics Power generation channel Ionized seeds Numerical simulation
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PTS装置Z箍缩负载设计分析 被引量:8
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作者 丁宁 张扬 +2 位作者 宁成 束小建 肖德龙 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期3027-3037,共11页
介绍了PTS装置丝阵负载设计思路,用简化的薄壳模型(零维)和辐射磁流体力学模型(一维)数值模拟了丝阵Z箍缩内爆过程,给出了PTS丝阵负载设计参数,分析了初步优化结果,确定了优化选择的箍缩常数.经脉冲功率驱动器与负载优化匹配设计,PTS实... 介绍了PTS装置丝阵负载设计思路,用简化的薄壳模型(零维)和辐射磁流体力学模型(一维)数值模拟了丝阵Z箍缩内爆过程,给出了PTS丝阵负载设计参数,分析了初步优化结果,确定了优化选择的箍缩常数.经脉冲功率驱动器与负载优化匹配设计,PTS实验平台能够获得100TW量级的X射线功率,最佳插头能量转换效率10%.预计PTS实验平台的X射线输出能力基本达到Saturn装置长脉冲模式放电的水平.结果将为PTS开展Z箍缩研究提供有价值的参考. 展开更多
关键词 PTS装置 Z箍缩丝阵负载 零维薄壳模型 一维辐射磁流体力学数值模拟
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地球极区电离层上空发现“太空台风”
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作者 张清和 《物理》 CAS 北大核心 2021年第4期266-266,共1页
台风或飓风是低层大气中发生的强烈热带气旋。那么,在地球或其他行星的高层大气中是否存在类似台风或飓风的现象呢?研究者一直在寻找它的踪迹。针对这一挑战,山东大学张清和、中国科学院国家空间科学中心王赤带领团队利用电离层卫星等... 台风或飓风是低层大气中发生的强烈热带气旋。那么,在地球或其他行星的高层大气中是否存在类似台风或飓风的现象呢?研究者一直在寻找它的踪迹。针对这一挑战,山东大学张清和、中国科学院国家空间科学中心王赤带领团队利用电离层卫星等的观测数据,结合磁流体力学数值模拟,开展了系列研究,近期取得了突破性进展。 展开更多
关键词 高层大气 热带气旋 极区电离层 磁流体力学数值模拟 中国科学院 飓风 空间科学 台风
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