一类P(e~z)型动力系统的结构不稳定性

本文研究满足某种条件的 P( ez)型动力系统 .我们证明了这类系统的动力结构是不稳定的 .     

四流体模型与m=1内扭曲模稳定性分析

利用描述俘获粒子运动的四流体模型推导出包含俘获粒子效应,离子反磁漂移,有限电阻及反常电子粘滞效应的ｍ＝１的内扭曲模本征方程和色散关系,并在等离子体芯部存在与不存在的高能粒子的两种情况下,讨论了俘获粒子效应和各种耗散效应对内扭曲模的影响。     

HL-1M装置撕裂模不稳定性的相位比对法研究

采用相位比对法模拟分析了HL-1M装置的磁扰动模式,模拟结果同预期的一致。在具有撕裂模不稳定性的典型放电中,探测到独立模m=2、3、4,耦合模m=2、3,并与用空间傅立叶分析方法得到的扰动模式的分析结果进行了比较。讨论了这些方法在实验分析中的可行性和有效性。     

大气运动不稳定的变分原理(Ⅰ)

本文利用非线性基本方程组和变分原理研究旋转大气运动的不稳定性问题。文中所用方法是普遍适用的,对各种可能的基流模型都可获得其不稳定性判据。例如:适合于正压或斜压、分层或连续模型以及准地转模式或原始方程组;基流可以是带状或非带状的(即平行流或非平行流),定常的或非定常的。 虽然基流具有多样性,但它们在由相应的不变泛函所决定的空间内都是驻点(临界点)。如果在相应的泛函中将角动量守恒包括进去,那么基流可以是非定常流。 无论线性或非线性二阶变分都给出不稳定性判据。但尤其值得一提的是,本文第一次得到关于非定常基流,地形扰动流和非地转流的不稳定性判据。 同时本文也指出了线性理论和我们发展的变分原理所得到的不稳定性判据之间的差别,该差别说明用非线性基本方程组的重要性。 在最后一节,将该理论推广到流体不具有有限能量,因而变分原理不能直接应用的情况,如卢平面,然而广义的Liapounoff函数仍然可以在变分考虑下得到。      

孤子对粒子的加速作用

研究等离子体加热和粒子加速问题,是等离子体物理和等离子体天体物理中的重要课题.在强湍动条件下解决这一问题,必须研究孤子与粒子间的相互作用。本文评述了解决这一问题的几种方法和这方面取得的进展,探讨了存在的问题。孤子与等离子体粒子相互作用,其结果是使分布函数形成高度增殖的超热尾和可能形成双峰结构,在一定条件下还具有加热作用。这对于研究天体物理中某些辐射机理具有重要意义。      

W波段回旋行波管绝对不稳定性的分析

 绝对不稳定性是制约回旋行波管性能的主要因素之一。通过回旋行波管色散方程,详细分析了W波段基波回旋行波管绝对不稳定性的形成和特征,提出了采用多段损耗波导来抑制绝对不稳定性的方法。分析表明,绝对不稳定性的起振存在一定阈值,起振电流对电子注参数和电路参数极其敏感,确定起振电流是稳定器件工作的前提条件。通过PIC模拟,给出了采用无损耗波导结构,且工作电流为25 A和10 A条件下的放大器频谱图和功率图,结果表明绝对不稳定性的出现与否主要由工作电流是否超过起振的阈值电流决定,损耗波导是抑制绝对不稳定性的有效手段。     

电子束驱动的回旋激射不稳定性进一步的数值研究

鉴于近来发现的弱相对论性电子束驱动的回旋激射(maser)不稳定性在太阳射电发射中的重 要应用，在Chen等的理论模型的基础上，对回旋激射不稳定性主要特征在更广泛的参数范围 内进行了进一步的深入研究，丰富了此类等离子体不稳定性的基本内容，而且预期在天体射 电发射机理的研究中也将得到更广泛的应用. 关键词： 回旋激射不稳定性 弱相对论性电子束 增长率     

等离子体中涡旋光束自聚焦与成丝现象的模拟研究

涡旋光束在低密度等离子体传输过程中出现的非线性物理效应与光子携带的轨道角动量(拓扑荷)存在密切关联.基于亥姆霍兹方程理论获得描述涡旋光束传输的旁轴近似方程,解析求出涡旋光束在低密度等离子体中传输的自聚焦临界功率表达式.利用分步傅里叶数值方法,针对不同参数条件下涡旋光束的自聚焦和成丝现象进行了模拟分析.研究结果表明,涡旋光束的拓扑荷数决定了自聚焦临界功率大小.涡旋光束发生成丝不稳定性现象的功率阈值和最大成丝数目与拓扑荷数存在密切关联.     

射流扩散火焰闪烁模态及频率特性的实验研究

层流扩散火焰的闪烁是一种经典的火焰不稳定性现象,然而现阶段对其不稳定性模态及频率特性的研究尚不充分.文章利用高速摄影和粒子图像测速同步测量技术,对宽工况下准静态环境中的浮力主控和动量主控圆口射流扩散火焰的不稳定性及其频率进行了实验研究.实验发现,燃料射流流量增大会导致火焰失稳,所引起的闪烁现象可分为varicose模态和sinuous模态.流场测量结果表明,闪烁火焰的主要流动结构表现为分别位于火焰面内外的两个剪切层.火焰外剪切层卷起形成的大尺度环形涡的周期性产生、增长和脱落是导致火焰面周期性形变(即火焰闪烁)的原因.闪烁火焰具有准周期性,其流场具有统一的主频率,且该频率与火焰脉动频率一致,说明闪烁火焰在本质上是种整体流动不稳定性的体现.浮力主控火焰sinuous模态的频率比varicose模态高3 Hz左右,并且在燃料流量较大的工况下存在varicose和sinuous模态间的切换.浮力主控火焰的频率符合经典的1/2标度律,但不同模态对应着不同的标度律系数.动量主控火焰的频率显著偏离1/2标度率,且偏离程度随射流动量增加而增强.研究表明了流动不稳定性模态对于射流扩散火焰频率特性具有不可...     

Simulation of Electroosmotic and Pressure-Driven Mixed Flow of Viscoelastic Fluids in Converging-Diverging Tubes北大核心CSCD

The electroosmotic and pressure⁃driven mixed flow was widely used in various biochemical microflu⁃ idic fields, where the elastic instability of the viscoelastic fluid cannot be ignored. A viscoelastic fluid was used to numerically simulate electroosmotic and pressure⁃driven mixed flow in a 10 ∶ 1 ∶ 10 microchannel converging⁃ diverging tube. The effects of different pressures and different polymer concentrations on the fluid flow were studied, and the superposition principle for the velocity distributions of Newtonian fluids and viscoelastic fluids in converging⁃diverging tubes was analyzed. The results show that, the reverse pressure brings the viscoelastic fluid into higher instability, which makes the inlet vortex larger by 25 μm for every 1 Pa pressure increase. The positive pressure makes the eddy current smaller. For a relatively small reverse pressure, the inlet vortex in⁃ creases with the polymer concentration and tends to be stable gradually. For a relatively large reverse pressure, the vortex size first increases and then decreases with the polymer concentration. © 2023 Editorial Office of Applied Mathematics and Mechanics. All rights reserved.