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Studying Validity of Single-Fluid Model in Inertial Confinement Fusion

Communications in Theoretical Physics 2014年第3期61卷 370-376页

作者：谷建法范证锋戴振生叶文华裴文兵朱少平 Institute of Applied Physics and Computational Mathematics

The validity of single-fluid model in inertial confinement fusion simulations is studied by comparing the results of the multi- and single-fluid models. The multi-fluid model includes the effects of collision and interpenetration between fluid species. By simulating the collision of fluid species, steady-state shock propagation into the thin DT gas and expansion of hohlraum Au wall heated by lasers, the results show that the validity of single-fluid model is strongly dependent on the ratio of the characteristic length of the simulated system to the particle mean free path. When the characteristic length L is one order larger than the mean free path A, the single-fluid model＇s results are found to be in good agreement with the multi-fluid model＇s simulations, and the modeling of single-fluid remains valid. If the value of L/A is lower than 10, the interpenetration between fluid species is significant, and the single-fluid simulations show some unphysical results; while the multi-fluid model can describe well the interpenetration and mix phenomena, and give more reasonable results.

关键词： multi-fluid model interpenetration mixing inertial confinement fusion

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