检索结果-南通市图书馆

计算物理 2022年第3期39卷 286-296页

作者：习心悦郭孝城王赤中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学地球和行星科学学院北京100049

磁场的存在使得磁流体力学特征波模不同于流体力学,因此直接由流体力学HLLC黎曼算子导出的HLLC双中间态在交界的间断面会出现不守恒的问题。通常降级采用HLL单磁场中间态代替HLLC双磁场中间态以实现守恒和计算稳定,代价是切向间断的模... 详细信息

磁场的存在使得磁流体力学特征波模不同于流体力学,因此直接由流体力学HLLC黎曼算子导出的HLLC双中间态在交界的间断面会出现不守恒的问题。通常降级采用HLL单磁场中间态代替HLLC双磁场中间态以实现守恒和计算稳定,代价是切向间断的模拟精度不足。本文对此进行改进,在模拟切向间断时仍然保留原有的HLLC双磁场中间态,同时各守恒量仍然能够满足Toro相容条件;改进型HLLC算子在间断两侧的磁场分量存在差异,因此能够更精确还原切向间断面。基于数值测试,包括一维激波管和切向间断的时变模拟,以及地球磁层三维数值模拟,将模拟结果进行对比,结果表明:相比于已发展的HLLC算子,改进型HLLC算子对切向间断具有更好的捕捉精度,能够达到或接近耗时更多的HLLD算子的模拟精度。

关键词：磁流体力学黎曼算子 HLLC 切向间断

基于磁流体力学模型与模型预测控制的地磁暴期间超、特高压电网电压波动平抑优化调度

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电工技术学报 2024年

作者：辛文凯王泽忠刘春明王古玥高电压与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学) 华北电力大学电气与电子工程学院

地磁暴期间，电网中的变压器受到地磁感应电流（GIC）影响无功损耗会显著增大，这种不确定的、突发群发的无功扰动会引发电网电压波动。超、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害，造成电压跌落至不合格区间甚至引发... 详细信息

地磁暴期间，电网中的变压器受到地磁感应电流（GIC）影响无功损耗会显著增大，这种不确定的、突发群发的无功扰动会引发电网电压波动。超、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害，造成电压跌落至不合格区间甚至引发电压崩溃而导致大规模停电。该文以地球三维磁流体力学（MHD）模型预测的地磁扰动（GMD）为基础，采用模型预测控制（MPC）方法修正MHD模型计算的无功扰动并调整可控主导节点的注入功率进行优化调度，平抑地磁暴期间超、特高压电网电压波动。该文还以华东超、特高压电网为算例，仿真对比了特大地磁暴发生期间电网实施优化调度前后的电压波动，并提出了波动率指标验证了所提方法的有效性，为保证地磁暴期间的电压稳定性和合格率提供了指导。

关键词：地磁暴地磁感应电流电压波动磁流体力学无功扰动

一种耦合外部电路的脉冲感应推力器磁流体力学数值仿真模型

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物理学报 2018年第1期67卷 185-195页

作者：车碧轩李小康程谋森郭大伟杨雄国防科技大学航天科学与工程学院长沙410073

为了深入研究脉冲感应推力器的工作原理,预测其推进性能,建立了一种耦合外部电路的磁流体力学模型,实现了对加速通道内等离子体二维流场结构演化过程及驱动电路放电过程的同步耦合求解.模拟计算所得美国MK-1推力器加速通道内的等离子体... 详细信息

为了深入研究脉冲感应推力器的工作原理,预测其推进性能,建立了一种耦合外部电路的磁流体力学模型,实现了对加速通道内等离子体二维流场结构演化过程及驱动电路放电过程的同步耦合求解.模拟计算所得美国MK-1推力器加速通道内的等离子体瞬态参数分布及推力器比冲、效率等性能参数均与实验数据一致;计算结果成功复现了推力器的工作物理图景.借助这一新模型,实现了对电路-等离子体双向耦合作用的定量分析,分析结果表明:耦合等离子体导致驱动电路等效电阻增大,电感减小;激励线圈与等离子体之间的互感随等离子体整体远离线圈表面而逐渐减小.

关键词：等离子体物理电推进磁流体力学等离子体模拟

磁驱动等熵压缩实验构形的磁流体力学计算模拟

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力学学报 2014年第5期46卷 685-693页

作者：赵继波孙承纬罗斌强蔡进涛王桂吉谭福利赵剑衡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

在一维弹塑性反应流体力学拉格朗日编码SSS的基础上扩充编制成功的一维磁流体力学计算编码SSS/MHD,可以计算模拟磁驱动等熵压缩(ICE)实验中多介质、多空腔的不同厚度平行样品构形(台阶靶)运动,并且把磁流体计算与模拟脉冲功率驱动源的... 详细信息

在一维弹塑性反应流体力学拉格朗日编码SSS的基础上扩充编制成功的一维磁流体力学计算编码SSS/MHD,可以计算模拟磁驱动等熵压缩(ICE)实验中多介质、多空腔的不同厚度平行样品构形(台阶靶)运动,并且把磁流体计算与模拟脉冲功率驱动源的集中参数外电路方程组直接耦合,不依赖于实验当时测量的驱动电流(电压)数据,直接根据原始数据对实验样品的力学和电磁学运动过程和各种参数剖面进行数值模拟.介绍了对于纯铝、钽和塑料粘结炸药等3种性能不同材料的台阶靶样品ICE实验的计算模拟,得到了与激光速度干涉测量的不同厚度样品后自由面(或光学窗口界面)速度历史十分符合的结果,对于实验结果的分析和实验设计的改进具有重要意义.旨在为磁驱动实验系统的校核、设计和实验构形改进提供有一定预测能力、功能比较完善的计算模拟研究手段.

关键词：等熵压缩磁流体力学磁驱动实验加载技术计算编码多场耦合

数据驱动的三维磁流体力学背景太阳风模拟研究进展

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地球物理学进展 2019年第4期34卷 1303-1313页

作者：李会超张莹中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029

三维磁流体力学背景太阳风模型是日地耦合过程研究和空间天气数值预报的重要工具.该类模型的当前发展趋势是数据驱动的太阳风三维磁流体力学模拟,其输入参数为随时间变化的太阳连续观测,其模型输出为更接近真实的背景太阳风的三维空间... 详细信息

三维磁流体力学背景太阳风模型是日地耦合过程研究和空间天气数值预报的重要工具.该类模型的当前发展趋势是数据驱动的太阳风三维磁流体力学模拟,其输入参数为随时间变化的太阳连续观测,其模型输出为更接近真实的背景太阳风的三维空间分布及其随时间的演化.本文总结了背景太阳风的空间天气效应及其三维磁流体力学模型的作用和构成,综述了数据驱动的背景太阳风三维磁流体力学模拟的近年研究进展,展望了数据驱动模拟的未来发展方向.

关键词：磁流体力学太阳风数值模拟数据驱动

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磁流体力学数值模拟GPU加速技术研究

磁流体力学数值模拟GPU加速技术研究

第九届全国流体力学学术会议

作者：刘志宏张年梅中国科学院大学工程科学学院

本文使用GPU对磁流体力学MHD数值模拟进行异构加速。应用PISO算法求解包含Lorentz力的Navier-Stokes方程和连续性方程,采用相容守恒格式求解诱导电流。借助于开源代码库Thrust和CUSP在GPU上完成并行运算,同时在GPU内部传输网格数据,减少... 详细信息

本文使用GPU对磁流体力学MHD数值模拟进行异构加速。应用PISO算法求解包含Lorentz力的Navier-Stokes方程和连续性方程,采用相容守恒格式求解诱导电流。借助于开源代码库Thrust和CUSP在GPU上完成并行运算,同时在GPU内部传输网格数据,减少了GPU-CPU之间的数据传输。利用多种尺寸的网格计算了Hartmann数(Ha)为1000,5000,10000时的流体速度,经Shercliff算例验证了GPU求解器结果的正确性和准确性,比较CPU和GPU的双精度运算时间,发现加速比可达4倍。

关键词：磁流体力学 GPU 异构加速

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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磁流体力学之父——阿尔文

力学与实践 2013年第6期35卷 97-99页

作者：李兵中国科学院紫金山天文台南京210008

阿尔文以他深刻的洞察力和敏锐的物理直觉改变了我们对宇宙的传统看法,他一系列开创性的工作使得磁流体力学真正成为现代物理学的一个重要分支.简单介绍了阿尔文的主要学术成就以及学术遭遇,并对其辉煌成就、学术遭遇背后可能的原因做... 详细信息

阿尔文以他深刻的洞察力和敏锐的物理直觉改变了我们对宇宙的传统看法,他一系列开创性的工作使得磁流体力学真正成为现代物理学的一个重要分支.简单介绍了阿尔文的主要学术成就以及学术遭遇,并对其辉煌成就、学术遭遇背后可能的原因做了简要分析.

关键词：等离子体物理学磁流体力学阿尔文

热化学非平衡流动磁流体力学控制数值模拟研究

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热化学非平衡流动磁流体力学控制数值模拟研究

作者：徐帅哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

目前,世界各大国都十分重视高超声速飞行技术的研究,飞行器在临近空间再入过程中遇到的气动热问题一直是研究关注的重点。近二十年来这样一种磁控装置一直受到关注:在飞行器内部放置电磁线圈产生磁场控制电离空气,通过洛伦兹力作用在感... 详细信息

目前,世界各大国都十分重视高超声速飞行技术的研究,飞行器在临近空间再入过程中遇到的气动热问题一直是研究关注的重点。近二十年来这样一种磁控装置一直受到关注:在飞行器内部放置电磁线圈产生磁场控制电离空气,通过洛伦兹力作用在感应电流,增加弓形激波的脱体距离,达到降热的目的;同时,受到作用的空气会给电磁线圈一个反作用阻力,降低飞行器的速度,间接缓解气动热。因此,准确模拟磁控流场和磁控系统的各项性能指标有相当大的研究价值。本文在现有磁流体数值模拟方法和磁控热防护、增阻研究的基础上,研究飞行器外流场中的感应磁场的数值求解方法,探究感应磁场对降热增阻的影响。首先,针对Navier-Stokes方程和Maxwell方程的不同简化假设,推导出两类磁流体控制方程,引入了AUSM+格式来离散对流和压力项,使用有限体积法完成对磁流体方程组的离散,基于OpenFOAM开源架构编写了理想磁流体数值计算程序,并在一维和二维经典算例上进行了验证。然后,针对高温空气的热化学非平衡效应,建立多组分双温度模型的非平衡气体控制方程,给出了相关输运系数和化学反应参数的计算方法,并对RAM-C II球头锥形再入体在两种工作条件下的外流场进行数值模拟研究,探究包括7组分和11组分化学反应模型模拟结果的异同,发现采用11组分化学反应模型计算的结果有更高的电离度。于是,通过各化学组分分布和温度计算空气电导率,针对高超声速飞行器磁控系统,基于低磁雷诺数假设模拟计算了球头圆柱体的降热、增阻性能。总结了适用于空气动力学的分离式方程组、基于磁感应方程的源项方法和基于磁矢量势修正磁场方法,从理论和计算结果上比较了这三种方法之间的优劣,发现基于磁矢量势修正磁场方法计算得结果更可信,对于模拟磁控流场问题具备较高的准确度和适用性。最后,分析高温空气电导率计算的不确定性,探究不同磁雷诺数下感应磁场对磁控系统性能的影响,发现感应磁场的存在不会对磁控性能产生根本性的影响,会在低磁雷诺数假设的基础上,降低激波脱体距离,强化磁控系统的降热效果和磁增阻特性,在相对较高的磁雷诺数条件下,影响效果更加显著。

关键词： OpenFOAM 高超声速磁流体力学多物理场耦合模拟

一个磁流体力学中心型数值通量的耗散控制器(英文)

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计算物理 2010年第3期27卷 361-368页

作者：吴昊中国工程物理研究院研究生部北京100088

提出一种针对磁流体力学模拟中中心型数值通量的耗散控制器.由于磁流体力学方程组较为复杂,中心型数值通量不需要复杂的特征分解,因而中心型数值格式更适合磁流体力学的数值模拟.但是稳定单调的中心型数值通量比迎风型数值通量耗散大,对... 详细信息

提出一种针对磁流体力学模拟中中心型数值通量的耗散控制器.由于磁流体力学方程组较为复杂,中心型数值通量不需要复杂的特征分解,因而中心型数值格式更适合磁流体力学的数值模拟.但是稳定单调的中心型数值通量比迎风型数值通量耗散大,对此,提出一种控制中心型数值通量数值耗散的控制器.将这个耗散控制器应用于以局部Lax-Feiedrichs格式通量为例的中心型数值通量.两个基准解的数值算例证明方法有效.

关键词：磁流体力学中心型数值通量耗散控制器