二维三温能量方程组离散求解的两个新预处理技术

二维三温能量方程离散后得到的稀疏线性代数方程组中,系数矩阵各行的对角占优性相差十分悬殊,矩阵元素相差也十分大.针对前一问题,提出了改善对角占优性的一个新比例化方法.针对后一问题,利用每次舍弃前计算多个行的技术提出了多行ILUT预条件方法.最后,将对角占优性改善技术、多行ILUT与对角元比例化技术、RCM排序联合使用于实际的能量方程离散求解中,取得了较好的加速效果.  

Z箍缩内爆的MARED程序1维模拟分析

 研制可靠的数值模拟工具对Z箍缩内爆产生X光辐射过程进行理论研究、实验分析以及负载设计至关重要。介绍了2维三温辐射磁流体力学程序（MARED）的物理方案，给出了MARED程序的1维检验结果，验证表明MARED程序适用不同装置条件、不同负载参数。结合丝阵Z箍缩实验的数值模拟和分析表明：相同负载质量条件下，钨丝阵内爆产生的X光辐射功率远大于铝丝阵产生的X光功率；相同负载电流条件下，负载质量越大，计算得到X光功率越低；X光功率随着负载电流增加而增加。  

二维Lagrange网格的积分守恒重映方法

研究了解决二维Lagrange网格大变形的一种有效的网格重分方法———积分守恒重映方法.详细地介绍了算法,并给出了数值实验结果.  

二维三温流体力学计算中时间步长的自动控制

研究了二维三温流体力学计算中时间步长的控制问题,提出了控制时间步长的多种约束条件:既考虑了显式流体力学离散方程的CFL(Courant-Friedrichs-Lewy)条件,又考虑了隐式三温能量方程温度的相对变化,还考虑了Lagrange网格密度(或体积)的相对变化以及三温能量方程的迭代次数等.在计算过程中这些约束条件可以随时自动地改变时间步长,以最经济和合理的时间步长完成计算.最后给出了数值实验结果.  

二维三温辐射（磁）流体力学拉氏计算中的人工粘性分裂技术

针对使用边粘性和张量粘性进行二维三温辐射（磁）流体力学拉氏计算时激波处离子温度出现非物理尖峰的问题，提出一种人工粘性分裂技术，将人工粘性耗散能量按照电子压和离子压的比分成两部分，并分别加在电子内能和离子内能上。在二维三温辐射磁流体力学程序MARED上实现该技术，并对Z?pinch的内爆动力学过程进行数值模拟。消除了模拟结果中激波处离子温度的尖峰。  

二维三温辐射流体力学拉氏计算中的子网格压力方法

研究对应于电子压、离子压、光子压的扰动隅角力的计算方法,提出二维三温辐射流体力学拉氏计算中的两种子网格压力方法,即基于状态方程和基于几何的方法.数值试验表明,这两种方法均能很好地抑制二维三温辐射流体力学拉氏计算中出现的网格非物理畸变.  

辐射驱动不对称性对靶球压缩的影响

 定量评估了驱动不对称性对靶球压缩的影响。对于不随时间变化不对称性驱动内爆，2维数值模拟结果表明：收缩比越小，驱动不对称性对靶球压缩变形和中子产额的影响越小；如果靶球压缩变形度为2.0，则相应的中子产额较少30%。改变黑腔长度，可得到不同时空性质辐射流，当腔长为1 350 μm时，后来的反向不均匀性能消除前期不对称压缩的影响，最后压缩接近球形，内爆中子产额也最高。靶球压缩X光成像数值分析表明，用成像图的半高全宽（FWHM）值来分析燃料压缩变形特性是合理的。该研究结果已成功地用于神光Ⅱ间接驱动内爆物理实验的理论设计和测量数据分析。  

Z箍缩内爆的MARED程序数值模拟分析

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. 关键词： Z箍缩内爆等离子体')" href="#">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  

二维三温流体力学高性能计算方法研究及程序研制

靶球在辐射驱动下内爆的物理过程是惯性约束聚变（ICF）研究的重要组成部分之一。由于流场的大变形和物理力学过程的复杂性，相关的数值模拟具有相当大的难度。根据研究工作的需求，符尚武等人克服了数值模拟方法上的重重困难，研制成功了二维三温流体动力学程序-LARED-I第一版。该程序是ICF数值模拟中主要的大型程序之一，在应用中取得了多方面的成果。  

二维三温能量方程组的高效代数解法

针对二维三温能量方程九点格式离散后形成的非线性方程组,研制了高效求解的代数解法器.主要思想是在部分Newton-Krylov(PNK)方法和Jacobi矩阵自由的Newton-Krylov(JFNK)方法的框架下,结合非精确Newton类方法和预条件Krylov子空间方法进行高效求解.数值结果显示,PNK方法比非线性块Gauss-Seidel方法快6倍以上,在PNK框架下比较了3种预条件子和4种Krylov子空间方法,得出不同组合的最佳方案.还比较了JFNK方法和PNK方法.