柴油机氮氧化物的特征时间模型

本文综合考虑湍流混合、分子扩散的作用,提出了一个新的NO生成计算模型.该模型采用化学动力学时间尺度和湍流时间尺度来考虑化学动力学和湍流混合对NO生成的影响.文中模拟了一台浅盆形燃烧室柴油机,对计算结果和实测结果进行了对比分析.研究表明,新模型计算的NO生成速率与实测结果有较好的一致性.     

粗糙海面及其上方导体目标复合电磁散射的混合算法研究

利用基于电流计算的矩量法结合高频算法基尔霍夫近似的混合算法,分析了一维PM谱粗糙海面及其上方二维无限长任意截面导体目标的双站复合电磁散射特性.混合算法将粗糙面和目标分别划分到KA区域和MOM区域,由于无需数值求解粗糙海面区域的表面极化电流,该算法的运算时间和对计算机内存的需求主要取决于粗糙面上方目标的网格划分情况.数值结果以无限长导体圆柱为例计算了其与一维下垫PM谱粗糙海面的复合双站散射截面,并将计算结果与经典MOM结果进行了比对和验证,结果表明混合方法具有较高的计算效率.最后应用混合方法讨论了不同极化状态、海上不同风速以及目标不同尺寸和位置对复合散射截面的影响. 关键词： 粗糙海面 电磁散射 混合算法 矩量法     

PR状态方程的二元混合制冷剂热力性质计算

基于PR状态方程法和剩余函数法建立了混合制冷剂在过冷区、两相区以及过热区的热力学参数计算模型,将混合制冷剂R410A的计算结果与NIST数据库进行比对以验证模型精度.在此基础上,对二元混合制冷剂CO2/R600a(33.546/66.454,mass％)在不同相区的热力性质进行了推算,其计算结果可以用于以CO2/R600a为制冷剂的制冷系统的热力计算分析和性能优化.     

三维随机粗糙面上导体目标散射的解析-数值混合算法

提出三维导体目标与导体粗糙面复合散射的解析-数值混合迭代算法,推导出三维目标与粗糙面的耦合积分方程,以及粗糙面散射的Kirchhoff近似(KA)计算式.粗糙面的KA解析计算大大降低了粗糙面求解的复杂度,与目标矩量法的混合迭代保证了计算结果的精度,使得三维体-面目标复合散射计算变得可行.由于体-面两者的高阶耦合作用明显减小,保证了该混合迭代算法的收敛性.与镜像Green函数方法的比较表明该混合算法的有效性,并讨论了粗糙面长度选择对计算结果的影响.结合Monte-Carlo方法,数值分析了理想导体Gauss 关键词： 复合散射 Kirchhoff近似 共轭梯度法 互耦迭代     

三维随机粗糙面上导体目标散射的解析-数值混合算法

提出三维导体目标与导体粗糙面复合散射的解析-数值混合迭代算法，推导出三维目标与粗糙面的耦合积分方程，以及粗糙面散射的Kirchhoff近似(KA)计算式.粗糙面的KA解析计算大大降低了粗糙面求解的复杂度，与目标矩量法的混合迭代保证了计算结果的精度，使得三维体-面目标复合散射计算变得可行.由于体-面两者的高阶耦合作用明显减小，保证了该混合迭代算法的收敛性.与镜像Green函数方法的比较表明该混合算法的有效性，并讨论了粗糙面长度选择对计算结果的影响.结合Monte-Carlo方法，数值分析了理想导体Gauss     

一种基团贡献法的非共沸工质气液相平衡模型

本文引入一种基于基团贡献的逸度系数模型来解决常规模型对非共沸混合制冷剂气液相平衡预测精度不足的问题,该模型只使用较少的共性基团参数就能推算大量多元混合物的物性.使用PR状态方程结合vdW混合规则来描述气相逸度、UNI-FAC模型来描述液相逸度.通过对R32+R236fa非共沸混合工质对的气液相平衡饱和蒸汽压力进行计算,并将结果与实验数据、REFPROP 8.0商业软件计算值对比分析.结果 表明:本文模型比REFPROPS.0软件更适应于混合工质;此外,该模型只考虑基团间相互作用,简化了热物性计算.基于提出的模型,绘制了R32+R236fa非共沸混合工质在278.15～363.15 K的相图.     

解析计算SM中电子混合链图传播下Compton 散射微分截面

采用电弱统一标准模型(SM), 对由参与电弱相互作用的各种混合圈构成的电子重整化链图传播子的构架方式作了详细分析, 并完成了有关解析计算, 进而获得了电子重整化链图传播子的解析计算结果. 作者又将此结果应用到Compton散射, 精确计算了电子混合链图传播下Compton散射微分截面的解析结果 . 此外, 作者还将计算结果与最低阶微分截面 和量子电动力学(QED)中电子链图传播下的Compton散射微分截面 做了具体的数值计算与对比分析, 发现 比 能更加精细的反应辐射修正效应.     

异向混合光栅薄膜太阳能电池光吸收分析

为了分析混合光栅对硅薄膜太阳能电池光吸收的影响,在硅层厚度等效一致的条件下,设计了单一形状、同向和异向混合形状光栅单晶硅太阳能电池结构.利用时域有限差分法分别优化计算了各种混合光栅的最佳尺寸、光生电流密度和光吸收效率,发现异向混合结构的Ag光栅比其他结构具有更好的光吸收能力.通过电磁场强度分布图分析了混合光栅结构的吸收增强机理,并针对异向混合光栅,计算了不同光栅数量组成结构的光生电流密度.同时,利用光吸收增强因子定量分析得出一个三角凸型和一个抛物线凹槽是异向混合光栅最佳数量组合.有规律地改变这种混合光栅的宽度比和高度比,计算光生电流密度.结果发现当宽度比为1∶1,高度比在一个小范围内(0.67～1.86)波动时,这种异向混合结构比平板太阳能电池的光生电流密度提高了62.9%.研究结果可为薄膜太阳能电池的结构和参数设计提供参考.     

基于阻抗模拟的等效电磁参数研究

为能够较好的计算混合介质等效复介电常数和复磁导率, 提出了一种基于等效电路理论的阻抗模拟方法.导出了材料的电磁参数与材料容抗、感抗之间的对应关系, 并建立了能够较完整、精确地刻画实际复合材料的模型.通过求解混合介质的等效阻抗, 进一步反演其等效电磁参数.将计算结果与经典理论公式以及基于有限差分的数值方法进行了比较, 结果都符合得很好, 说明该方法可以用于计算材料的等效电磁参数.另外, 引入薄膜层结构来刻画表面效应等因素, 使得计算结果更加符合实验结果, 弥补了经典公式在这方面的不足, 同时也体现了该方法在刻画实际模型时所具有的优势. 关键词： 等效电磁参数 阻抗模拟 等效电路 混合介质     

跨音速S形进气道内外流场的混合差分计算

提出了一种计算跨音速S形进气道内外流场的混合差分方法.该法从速势方程出发,利用直角和圆柱坐标系、不旋转的混合差分格式以及边界的解析延拓处理,建立了流场内各网格点的差分方程,并用线松弛法进行统一迭代.计算了一个S形进气道在来流马赫数为0.8以及不同攻角状态下的内外流场,并将计算结果与摄动法计算结果以及实验值进行了比较.     

托卡马克高场侧低杂波电流驱动模拟研究

利用GENRAY/CQL3D程序研究了EAST装置双零位形下高场侧和低场侧发射低杂波的电流驱动情况。模拟发现,电子密度较小时,高场侧低杂波电流驱动效果不如低场侧。随着电子密度的增加,高场侧低杂波电流驱动的优势逐渐显现,从高场侧发射的低杂波可以将能量沉积在更加靠近等离子体中心的位置。提高环向磁场强度有利于低杂波在高密度条件下传播。增大电子密度时,同比例增大磁平衡位形中的等离子体压强,高场侧低杂波电流驱动效果好于低场侧。     

EAST低混杂波功率沉积和电流驱动剖面控制的数值模拟

对原有的低混杂波电流驱动模拟程序进行改进,使之能够研究EAST上如何控制低混杂波功率沉积和电流驱动分布.在EAST非圆截面的平衡位形下,应用改进后的程序详细计算不同低混杂波功率谱、等离子体密度和温度分布对低混杂波功率沉积位置和电流驱动剖面分布的影响.通过计算发现,选取合适的低混杂波功率谱,等离子体温度分布和密度分布可以对功率沉积位置和电流驱动分布的剖面进行控制;调节等离子体温度分布可以很好的控制低混杂波近轴电流驱动分布和离轴电流驱动分布.     

A hybrid fluid–kinetic neutral model based on a micro–macro decomposition in the SOLPS-ITER plasma edge code suite

We present a hybrid fluid–kinetic model for the hydrogenic atoms in the plasma edge that is implemented in SOLPS-ITER. A micro–macro decomposition of the kinetic equation leads to a fluid model with a continuity and parallel momentum equation (implemented in B2.5) coupled to a kinetic correction equation (implemented in EIRENE). We assess the hybrid model for a high recycling fixed background plasma. The hybrid approach leads to a reduction of the Central Processing Unit(CPU) time required to obtain the same statistical error as the full kinetic Monte Carlo (MC) simulation with approximate factors of 1.7, 4.9, and 1.9 for the particle, parallel momentum, and electron energy source, respectively. However, there is an increase in CPU time for the ion energy source. By comparing the results with our in-house plasma edge code, we conclude that the hybrid performance can be improved by adapting some default MC features in EIRENE.     

Core-edge coupling and the effect of the EDGE on overall plasma performance

Several attempts to model the entire plasma cross section have been reported in the last few years. Two possibilities are to either couple a core code to a scrape-off layer (SOL) code at a specified interface or to extend the computational region of an SOL-code all the way to the plasma centre. The most advanced global code is the code COCONUT which is based on the former principle and comprises the Monte-Carlo code NIMBUS, the 2D scrape-off layer code EDGE2D, the core transport code JETTO and the core impurity transport code SANCO. A main feature of COCONUT is its modular structure which ensures a high degree of flexibility and the capability to cover a large range of time-scales. The influence of the SOL on the core is lllustrated with a range of global simulations carried out with COCONUT. The simulations show that the primary effect of the SOL is the control of the particle sources and sinks with a secondary effect on plasma dilution, radiation and perhaps pedestal temperatures.     

EAST低杂波电流驱动的数值模拟

应用改进后的低杂波电流驱动程序对EAST进行了低杂波电流驱动的数值模拟。通过模拟发现,波注入位置、功率谱、等离子体温度和密度对低杂波的功率沉积和电流驱动剖面分布有很大影响。通过选取合适的低杂波功率谱、等离子体温度和密度,可以实现对其功率沉积和电流驱动剖面分布的控制。     

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应用改进后的低杂波电流驱动程序对EAST进行了低杂波电流驱动的数值模拟。通过模拟发现,波注入位置、功率谱、等离子体温度和密度对低杂波的功率沉积和电流驱动剖面分布有很大影响。通过选取合适的低杂波功率谱、等离子体温度和密度,可以实现对其功率沉积和电流驱动剖面分布的控制。     

Influence of seeded impurities on the fusion reactor operation

In order to study the influence of seeded impurities on ITER like reactor operation the COREDIV code has been extended to include the transport of several sputtered and/or injected impurities. In the COREDIV code the core plasma is treated in the frame of 1D radial transport model whereas in the edge the 2D multifluid code EPIT is used. The EPIT code solves in the slab geometry the MHD equations for densities and velocities for all ions species as well as for electron and ion temperatures. The iteration scheme in the code leads to steady state solution of coupled core and SOL system. The numerical results for Carbon and Nickel plate and seeded impurities Silicon and Neon are presented.     

激光线聚焦驱动平面银靶的二维数值模拟

介绍新研制的二维非平衡辐射流体力学程序XRL2D的物理方程以及计算方法,并对神光Ⅱ上典型的类镍银X光激光实验条件,用3种ALE计算方法模拟了预主脉冲线聚焦驱动银平面靶的流体运动.几种方法模拟给出的物理图像清晰且相似,类镍离子丰度分布呈弯月形,同实验上XRL场图呈弯月形分布一致.对3种计算方法给出的结果进行了细致的比较分析.     

Hybrid Two-Dimensional Electron Transport in Self-Consistent Electromagnetic Fields

The paper outlines features of the implicit hybrid simulation code ANTHEM, which uniquely provides histories for the transport and deposition of suprathermal and thermal electrons in laserproduced plasmas. The code models two-dimensional electron transport through steep density gradients and across contiguous collisional and collisionless target regions with the plasma dynamics dominated by self-consistent E and B fields. ANTHEM employs separate Eulerian fluid ion and thermal electron treatments and models suprathermal electrons as either a third fluid or as a set of collisional particle-in-cell (PIC) particles. We outline new techniques required to obtain implicit electromagnetic fields in two spatial dimensions permitting time steps well in excess of the local plasma period. A new implicit scattering model is discussed. The utility of our approach is demonstrated with sample applications to collisional surface transport on foil targets.     

Plasma-wave interaction in helicon plasmas near the lower hybrid frequency

We study the characteristics of plasma-wave interaction in helicon plasmas near the lower hybrid frequency. The (0D) dispersion relation is derived to analyze the properties of the wave propagation and a 1D cylindrical plasma-wave interaction model is established to investigate the power deposition and to implement the parametric analysis. It is concluded that the lower hybrid resonance is the main mechanism of the power deposition in helicon plasmas when the RF frequency is near the lower hybrid frequency and the power deposition mainly concentrates on a very thin layer near the boundary. Therefore, it causes that the plasma resistance has a large local peak near the lower hybrid frequency and the variation of the plasma density and the parallel wavenumber lead to the frequency shifting of the local peaks. It is found that the magnetic field is still proportional to the plasma density for the local maximum plasma resistance and the slope changes due to the transition.