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神光Ⅱ装置上间接驱动烧蚀瑞利-泰勒不稳定性实验分析

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强激光与粒子束 2015年第3期27卷 69-76页

作者：吴俊峰缪文勇王立锋曹柱荣郁晓瑾叶文华郑无敌刘杰王敏江少恩裴文兵朱少平丁永坤张维岩贺贤土北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 中国工程物理研究院四川绵阳621900

在神光Ⅱ激光装置上开展了一系列辐射烧蚀Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性实验。平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰... 详细信息

在神光Ⅱ激光装置上开展了一系列辐射烧蚀Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性实验。平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰动增长有重要影响。实验分别观测到初始小扰动幅度烧蚀RT明显的增长和初始大扰动幅度尖钉变窄和气泡变宽的清晰物理图像。通过提高空间分辨率,实验获得了二次和三次谐波的增长数据,模拟结果与实验结果相符合。神光Ⅱ激光装置上开展的流体不稳定性实验考核了LARED-S程序的一维和二维计算。

关键词：惯性约束聚变流体力学不稳定性瑞利-泰勒不稳定性

靶参数对收缩几何瑞利-泰勒不稳定性诊断的影响

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光学学报 2017年第2期37卷 146-154页

作者：何凯缪文勇涂绍勇袁永腾贺拾贝尹传盛中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

面向背光照相技术是诊断惯性约束聚变(ICF)中瑞利-泰勒(RT)不稳定性的重要方法,讨论了利用该技术对球形靶丸扰动幅度测量时由于收缩几何效应带来的影响。通过计算,分析了一个简化模型下扰动振幅的实际值和测量值,讨论了偏移距离、靶丸... 详细信息

面向背光照相技术是诊断惯性约束聚变(ICF)中瑞利-泰勒(RT)不稳定性的重要方法,讨论了利用该技术对球形靶丸扰动幅度测量时由于收缩几何效应带来的影响。通过计算,分析了一个简化模型下扰动振幅的实际值和测量值,讨论了偏移距离、靶丸外半径、扰动波长和扰动振幅等因素对实验结果相对误差的影响。计算表明,合理选择这些参数能使诊断的系统误差小于3%,而且可通过计算模型对测量结果进行修正。研究结果可为即将开展的神光III激光装置上的收缩几何烧蚀RT不稳定性实验参数设计和结果分析提供依据。

关键词：激光光学惯性约束聚变瑞利-泰勒不稳定性面向背光照相技术收缩几何

轴向剪切流对Z箍缩等离子体瑞利-泰勒不稳定性的抑制

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核聚变与等离子体物理 2005年第1期25卷 15-21页

作者：张扬丁宁中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

利用理想磁流体力学模型对有轴向剪切流的Z箍缩等离子体不稳定性进行了分析。给出了可压缩模型的色散关系,分别对可压缩及不可压缩模型中轴向剪切流对Z箍缩等离子体瑞利泰勒不稳定性的抑制作用进行了比较,讨论了可压缩性对含有轴向剪... 详细信息

利用理想磁流体力学模型对有轴向剪切流的Z箍缩等离子体不稳定性进行了分析。给出了可压缩模型的色散关系,分别对可压缩及不可压缩模型中轴向剪切流对Z箍缩等离子体瑞利泰勒不稳定性的抑制作用进行了比较,讨论了可压缩性对含有轴向剪切流系统不稳定性的影响。结果表明,可压缩性能够减缓瑞利泰勒凯尔文亥姆霍兹(RT KH)模扰动的增长,因而使得轴向剪切流对系统不稳定性的抑制作用表现得更为突出。计算结果还说明,在RT不稳定性线性增长阶段,等离子体温度较低,使用可压缩模型能够更真实地描述系统的状态。

关键词：瑞利-泰勒不稳定性 Z箍缩等离子体不可压缩色散关系磁流体力学可压缩性轴向抑制作用体温

改进的物理融合神经网络在瑞利-泰勒不稳定性问题中的应用

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力学学报 2022年第8期54卷 2224-2234页

作者：丘润荻王静竹黄仁芳杜特专王一伟黄晨光中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室北京100190 中国科学院大学未来技术学院北京100049 中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院合肥物质科学研究院合肥230031

基于相场法的物理融合神经网络PF-PINNs被成功用于两相流动的建模,为两相流动的高精度直接数值模拟提供了全新的技术手段.相场法作为一种新兴的界面捕捉方法,其引入确保了界面的质量守恒,显著提高了相界面的捕捉精度;但是相场法中高阶... 详细信息

基于相场法的物理融合神经网络PF-PINNs被成功用于两相流动的建模,为两相流动的高精度直接数值模拟提供了全新的技术手段.相场法作为一种新兴的界面捕捉方法,其引入确保了界面的质量守恒,显著提高了相界面的捕捉精度;但是相场法中高阶导数的存在也降低了神经网络的训练速度.为了提升计算训练过程的效率,本文在PF-PINNS框架下,参考深度混合残差方法 MIM,将化学能作为辅助变量以及神经网络的输出之一,并修改了物理约束项的形式,使辅助变量与相分数的关系式由硬约束转为了软约束.上述两点改进显著降低了自动微分过程中计算图的规模,节约了求导过程中的计算开销.同时,为了评估建立的PF-PINNS在雷诺数较高、计算量较大的场景中的建模能力,本文将瑞利-泰勒RT不稳定性问题作为验证算例.与高精度谱元法的定性与定量对比结果表明,改进PF-PINNs有能力捕捉到两相界面的强非线性演化过程,且计算精度接近传统算法,计算结果符合物理规律.改进前后的对比结果表明,深度混合残差方法能够显著降低PF-PINNS的训练用时.本文所述方法是进一步提升神经网络训练速度的重要参考资料,并为探索高精度智能建模方法提供了全新的见解.

关键词：瑞利-泰勒不稳定性深度混合残差方法物理融合神经网络两相流

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球壳结构馈通增长的瑞利-泰勒不稳定性

爆炸与冲击 2002年第4期22卷 289-294页

作者：林其文中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室四川绵阳621900

利用小扰动分析法 ,导出不可压缩球壳结构的馈通增长方程 ,数值模拟了高压气体驱动外表面有初始扰动的明胶球壳的瑞利泰勒不稳定性模型。计算结果表明 :对于低波数扰动 ,外界面比较稳定 ,内表面的馈通增长较快 ,具有比较明显的三个演... 详细信息

利用小扰动分析法 ,导出不可压缩球壳结构的馈通增长方程 ,数值模拟了高压气体驱动外表面有初始扰动的明胶球壳的瑞利泰勒不稳定性模型。计算结果表明 :对于低波数扰动 ,外界面比较稳定 ,内表面的馈通增长较快 ,具有比较明显的三个演化阶段和波形反转现象。高波数扰动的增长恰好与低波数相反。

关键词：球壳结构馈通增长会聚结构瑞利-泰勒不稳定性小扰动分析

高温烧蚀初始印记及其瑞利-泰勒不稳定性发展的研究

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物理学报 2009年第10期58卷 7057-7061页

作者：方智恒王伟贾果董佳钦熊俊郑无敌李永升罗平庆傅思祖顾援王世绩上海激光等离子体研究所上海201800 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

直接驱动惯性约束聚变中,高温烧蚀初始印记在压缩过程的不稳定性发展中起着重要作用.利用X射线针孔辅助点投影成像法,研究了不同波形激光脉冲驱动下CH平面靶及其瑞利-泰勒不稳定性发展的情况.结果表明,在相同驱动激光能量作用下,初始阶... 详细信息

直接驱动惯性约束聚变中,高温烧蚀初始印记在压缩过程的不稳定性发展中起着重要作用.利用X射线针孔辅助点投影成像法,研究了不同波形激光脉冲驱动下CH平面靶及其瑞利-泰勒不稳定性发展的情况.结果表明,在相同驱动激光能量作用下,初始阶段激光强度越低,上升越缓慢,高温烧蚀初始印记引起的密度调制幅度越大.提高预脉冲强度能显著抑制高温烧蚀初始印记效应.

关键词：高温烧蚀初始印记激光脉冲形状瑞利-泰勒不稳定性针孔辅助点投影

激光驱动瑞利-泰勒不稳定性实验研究中的数据处理

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中国激光 2010年第1期37卷 200-204页

作者：贾果傅思祖董佳钦舒桦熊俊顾援中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800

建立了一套激光驱动瑞利-泰勒(R-T)不稳定性正向诊断实验数据的处理流程和方法,主要包括:利用拟合背光曲线的方法扣除背光的不均匀性;采用快速傅里叶变换(FFT)方法对数据进行光滑化处理(去除高频噪声)后得到探针穿越调制靶后的强度信息... 详细信息

建立了一套激光驱动瑞利-泰勒(R-T)不稳定性正向诊断实验数据的处理流程和方法,主要包括:利用拟合背光曲线的方法扣除背光的不均匀性;采用快速傅里叶变换(FFT)方法对数据进行光滑化处理(去除高频噪声)后得到探针穿越调制靶后的强度信息;结合R-T不稳定性的物理模型,给出R-T不稳定性随时间演化的一些物理规律。并使用这套方法,对神光II装置上取得的直接驱动铝平面调制靶动态诊断实验原始数据进行了处理,并从中得到了光学厚度和增长振幅等物理量随时间的演化规律。

关键词：数据处理瑞利-泰勒不稳定性快速傅里叶变换激光驱动惯性约束聚变

基于小波变换的信号去噪在瑞利-泰勒不稳定性定标实验中的应用

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强激光与粒子束 2011年第9期23卷 2365-2368页

作者：蒋炜赵宗清袁永腾郝轶聃缪文勇中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

采用Daubechies小波分析,对神光Ⅱ装置上流体力学不稳定性实验中样品扰动幅度和X光强度之间定标关系的数据进行了处理,获得了比较理想的去噪效果,并由此得到了平面调制靶波长及材料线性吸收系数等细节信息。该定标关系对准确测量瑞利-... 详细信息

采用Daubechies小波分析,对神光Ⅱ装置上流体力学不稳定性实验中样品扰动幅度和X光强度之间定标关系的数据进行了处理,获得了比较理想的去噪效果,并由此得到了平面调制靶波长及材料线性吸收系数等细节信息。该定标关系对准确测量瑞利-泰勒不稳定性的增长至关重要。作为对比,利用Wiener滤波方法对数据进行了处理,结果显示在处理这类信号时,Daubechies小波滤波在去除噪声和保留信号细节特征方面明显优于Wiener滤波。

关键词：背光瑞利-泰勒不稳定性 Daubechies小波去噪

用高精度有限差分法模拟烧蚀瑞利-泰勒不稳定性

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计算物理 2008年第6期25卷 701-704页

作者：范征锋罗纪生天津大学机械学院流体力学专业天津300072

求解烧蚀面附近流场的定常解,并以此作为基本流实现用高精度的WENO格式对烧蚀瑞利-泰勒不稳定性的数值模拟.线性增长率与Lindl公式以及线性稳定性分析给出的结果相符合,证明该数值模拟方法的准确性与精度,该方法还具有较好的界面变形捕... 详细信息

求解烧蚀面附近流场的定常解,并以此作为基本流实现用高精度的WENO格式对烧蚀瑞利-泰勒不稳定性的数值模拟.线性增长率与Lindl公式以及线性稳定性分析给出的结果相符合,证明该数值模拟方法的准确性与精度,该方法还具有较好的界面变形捕捉能力.

关键词：瑞利-泰勒不稳定性高精度有限差分法 WENO