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为研究聚龙一号驱动器内部电磁脉冲的形成与传输规律,优化调节其运行状态,获得满足负载设计需求的电流波形,建立了描述驱动器各关键部件充放电过程的全电路数值模拟程序。该程序与负载动力学程序耦合模拟,能够在一定范围内得到与实验结果符合较好的电压和电流波形。在典型的丝阵Z箍缩实验条件下,模拟分析了各段水介质传输线上电磁脉冲宽度逐级压缩,功率逐级放大的过程,驱动器充压65kV时,大约1MJ的电磁能量传输到绝缘堆位置。在典型的磁驱动准等熵压缩实验条件下,模拟分析了激光触发气体开关对驱动器24路模块分时放电的控制过程,模拟的O121发实验负载区电流上升时间(0~100%)为450FIS、峰值约6MA。 相似文献
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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.
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 相似文献
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Based on the hydrodynamic shell-on-shell collision model, the Z-pinch processes of nested tungsten wire-array in Sino-Russian joint experiments on Angara-5-1 facility are simulated by means of our one-dimensional three-temperature radiation magneto-hydrodynamic code. The results show the evolutions of x-ray radiation burst, implosion trajectories of interfaces, current transfer in inner and outer wire-array plasmas, and the temporal and spatial changes of magnetic field and current density in the process. About 20% of the total driven current is transferred into the inner wire-array plasma by convection and diffusion of magnetic field when the two shells are pinched closest. Compared to the measured x-ray power, the simulated full width at half maximum and time at the strongest radiation agree approximately with the measured values. It is also demonstrated in our simulation that the radiation of nested wire-array Z-pinch is enhanced. The effects of fluctuations of driven current on yields of x-ray are also investigated. 相似文献
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利用一维三温辐射磁流体力学程序对氖气和铝丝阵Z箍缩内爆过程中的能量转换过程进行了详细的数值研究,发现在内爆过程中离子和电子之间的碰撞能量交换是最主要的能量交换过程,其次是电子和光子之间的光电过程和轫致过程,而康普顿散射过程中的能量交换可以忽略不计;辐射出的x射线主要是在光电激发和光电复合过程中产生的,其次是在轫致辐射过程和康普顿散射过程中产生的.理论分析表明,辐射出的x射线能量可以超过,也可能小于其等离子体最大动能.数值模拟结果表明,在氖气Z箍缩中,辐射出的x射线能量没有超过其等离子体最大动能,而在铝丝阵列内爆中,辐射出的x射线能量超过了其等离子体最大动能,但小于磁压所做的功;在整个Z箍缩过程中欧姆加热能量是较小的.
关键词:
Z箍缩
能量转换
x射线辐射 相似文献
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在分析了喷气Z箍缩内爆等离子体物理过程的基础上,作了必要的假定和简化,给出了物理模型和相应的数学方程组.研制了一维三温辐射磁流体动力学的数值模拟程序,对氖喷气Z箍缩内爆产生高温高密度等离子体过程进行了总体数值模拟,得到了等离子体各参量在内爆过程中的时空分布,再现了该内爆动力学整体过程,并与GAMBLE-Ⅱ装置的实验结果进行了比较.计算结果表明,在对热传导系数和等离子体电阻率作适当调整后,得到的计算结果是自洽的,其中内爆到心时刻、x射线辐射脉冲的脉宽和总能量等宏观量与实验结果比较接近.同时对喷气Z箍缩内爆过
关键词:
喷气Z箍缩
x射线辐射
辐射磁流体动力学 相似文献
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把薛定谔方程当成扩展了的经典力学中的雅科毕-哈密顿方程,对单个粒子在均匀场U(x)~±x中的运动进行因果描述。严格求解薛定谔方程,得到了上述两种情况下具有量子力学能级分立特性的粒子的速度随空间位置变化的曲线u(x),这两条速度曲线u(x)都可以遵循对应原理退化到与经典力学的速度曲线Ucla(x)重合。 相似文献
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系统和负载参数对喷气式Z箍缩过程的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
宁成 《核聚变与等离子体物理》2001,21(1):43-48
利用改进的零维雪铲模型计算了喷气式Z箍缩装置的系统和负载参数(系统特征电感和电阻、气柱质量和外半径等)对电流波形和箍缩动力学过程的影响。结果表明,电流波形和箍缩过程对系统特征电感和电阻的变化非常敏感;气柱质量和外半径对电流波形的影响不大,仅影响等离子体箍缩到心的时间和速度;电感和运动阻抗随箍缩过程的进行而增大;Z箍缩装置的能量转换效率是较高的。 相似文献