| 水中金属丝电爆炸拉氏磁流体动力学模拟方法 |
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| 引用本文： | 刘志刚,邹晓兵,王新新.水中金属丝电爆炸拉氏磁流体动力学模拟方法[J].强激光与粒子束,2022,34(7):075002-1-075002-11. |
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| 作者姓名： | 刘志刚 邹晓兵 王新新 |
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| 作者单位： | 清华大学 电机工程与应用电子技术系, 北京 100084 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51777113,51790522）； |
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| 摘 要： | 基于拉格朗日描述，建立了水中金属丝电爆炸的单温磁流体动力学模型，并给出一种高阶混合有限元离散求解方法。拉氏可压缩流体方程组中，速度定义在H1连续有限元空间，内能定义在L2间断有限元空间实现物质界面的精确捕捉，存在激波的区域引入张量人工粘性抑制数值振荡。磁扩散方程仅考虑周向磁通量密度，简化为标量方程，使用H1连续有限元方法离散求解。焦耳热和洛伦兹力作为源项引入实现磁流体方程的耦合。数值算例表明:磁扩散求解器能够求解存在不同电导率的多介质磁扩散问题；拉氏流体求解器能够精确追踪物质界面，具有较好的激波分辨能力；耦合RLC电路的磁流体求解器能够复现水中金属丝电爆炸加热相变、冲击波的产生与传播、放电模式转变等物理过程。
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| 关 键 词： | 金属丝电爆炸 水中放电 磁流体 混合有限元 放电模式 |
| 收稿时间： | 2021-10-14 |
Lagrangian magneto-hydrodynamics simulation for underwater electrical wire explosion |
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| Institution: | Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China |
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