太阳是离地球最近的一颗恒星,太阳日冕物质抛射是太阳大气中最剧烈的一种活动现象.当日冕物质抛射爆发时,大量的等离子体物质从接近太阳日面的低日冕被抛出,瞬时释放出巨大的能量.当一部分这些物质和能量传播到地球附近时,可以造成短波通讯中断、卫星工作失常等破坏性现象.文章作者认为,是缠绕的太阳磁场提供了足够的能量,使这些日冕物质可以克服恒星的重力以及周边磁场的束缚抛射出来;而磁螺度在日冕中的不断积累,不仅...
作者:李会超; 张莹 期刊:《地球物理学进展》 2019年第04期
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.
测地声模是经典的静电振荡,通常的处理方法忽略了其磁场扰动,但严格的磁流体力学分析表明,磁场扰动在β量级。该文从理想磁流体力学方程组出发,通过严格的线性分析,得到了测地声模激发期间,扰动磁场及对应的扰动磁矢的表达式,并与回旋动理学下的结果进行比对。
作者:李天阳; 安航; 李岳; REHMET; Christophe; 程炎; 程易 期刊:《化工进展》 2019年第08期
针对热等离子体甲烷裂解过程,建立了直流电弧反应器的数值模型,使用磁流体力学理论对反应器内的电弧和流场进行数值模拟,考察了电弧运动变化的规律和射流场特点,并分别耦合热力学平衡模型和宏观动力学模型探索了裂解反应的特点及其与电弧的相互影响关系。结果表明反应器内电弧做规律运动和形态变化,惰性无反应气氛下电弧形态变化不显著,运动平稳。放电区发生反应时,一方面气体的组成及热力学性质发生迅速变化,气体放电特性受到影响...
作者:张扬; 丁宁 期刊:《核聚变与等离子体物理》 2005年第01期
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...
作者:李林敏; 李宝宽; 刘立超; 曹霞 期刊:《东北大学学报·自然科学版》 2017年第10期
基于磁流体力学(magnetohydrodynamics,MHD)模型,采用动网格技术(dynamic mesh method,DMM)跟踪电弧-焰池界面,建立了钨极惰性气体(tungsten insert gas,TIG)保护焊过程親合流动、传热、凝固熔化及动网格界面跟踪的数学模型.首先计算自由燃弧,得到了准确的弧区速度、温度及压力等参数.然后分别验证了熔池内电磁力、热浮力、等离子流曳力和Marangoni力4个驱动力.考虑上述电弧-熔池相互作用,基于压力的动态平衡跟踪界面,计算了...
作者:张建生; 张成基; 鲁晓璐; 张东泉 期刊:《大学物理》 2018年第07期
为了准确、快速地模拟船舶尾流引起的磁异常,基于麦克斯韦方程、磁流体力学和船体相关理论计算建立了尾流磁异常的数学模型,利用MATLAB软件中的GUIDE工具设计了船舶尾流磁异常的GUI仿真系统.利用设计的系统模拟了船舶运动过程中尾流磁异常的大小和空间分布状态,得到尾流磁异常在二维和三维空间磁异常都是沿传播距离方向逐渐衰减的,衰减程度与船型、船速和磁倾角等参数的取值有关.该模拟系统将变量参数一体化,操作方便、仿真结果直...
作者:熊明; 郑惠南; 汪毓明; 傅向荣; 王水; 窦贤康 期刊:《地球物理学报》 2005年第04期
在一维球坐标系下模拟了1998年11月4日至5日3个连续日冕物质抛射(CME)在行星际空间的传播和相互作用并最终形成"复杂抛射"的日地传输过程.首先在磁流体力学(MHD)数值模拟中应用Harten总变差减小(TVD)格式,通过调节计算模型中的引力无量纲参数α、等离子体参数β和气体多方指数y,构造出数值计算所需的初态背景,使之在拉格朗日点处L.的太阳风速度ur、质子数密度Np及质子热压力与磁压力的比值βp与ACE卫星的观测数据一致.接着仅采用速度...
作者:张德荣 期刊:《沈阳航空航天大学学报》 2005年第03期
太阳和木星的自转是不均匀的,纬度愈高,自转愈慢.据此,作者推测液态外地核的自转,也存在类似的不均匀性,而这种不均匀自转将对地壳板块运动产生影响.利用磁流体力学理论,阐明这类星球自转的不均匀性,是磁制动的不均匀性引起的.研究了磁制动对地壳板块运动影响的途径及表现方式,并举出实例证明这些表现方式的确存在,从而证明磁制动是影响地壳板块运动的一个极为重要的因素.
作者:冯学尚; 向长青; 钟鼎坤; 范全林 期刊:《科学通报》 2005年第08期
Ulysses从1994年9月到1995年6月第一次对日跨极飞行期间, 发现除赤道附近±20(的区域为300 ~450 km/s的低速太阳风以外, 其余为中高速太阳风, 而在±40(以上为700 ~ 870 km/s的高速太阳风, 而且低速太阳风与高速太阳风之间的过渡面很陡.本文用三维磁流体力学(MHD)数值模型对Ulysses在太阳活动极小期观测到的太阳风大尺度结构进行了模拟.这一模型将计算区域分为1 ~ 22 Rs和18 Rs ~ 1 AU两部分, 并将具有总变差减小(TVD)特性的Lax-...
作者:车碧轩; 李小康; 程谋森; 郭大伟; 杨雄 期刊:《物理学报》 2018年第01期
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...
作者:袁行球; 李辉; 赵太泽; 王飞; 俞国扬; 郭文康; 须平 期刊:《物理学报》 2004年第11期
介绍了局部热力学平衡下描述直流电弧等离子体炬的磁流体力学模型,采用数值模拟方法研究了等离子体炬内等离子体的传热和流动特性、湍流对等离子体炬内等离子体特性的影响,以及等离子体炬运行参数对等离子体特性的影响.将数值模拟结果与已有的实验结果进行了比较.
作者:刘启泰; 孙承纬; 胡熙静 期刊:《高压物理学报》 2004年第02期
对SSS程序的边界条件进行修改,将修改后的SSS程序用于固体套筒内爆实验的数值模拟,并与现有的一维磁流体力学程序的计算结果进行比较,对比结果表明,对SSS程序的改造是成功的,也可以预见将SSS程序改造成一维磁流体力学计算程序是可行的。
作者:陆禹; 谷卓伟 期刊:《高压物理学报》 2017年第04期
在一维内爆磁流体力学编码MC11D的基础上,引入了解析形式的状态方程组。利用改造后的编码对样品为铜材料的柱面内爆磁通量压缩实验进行了模拟,得到了样品管内壁的速度历史,材料的p-V关系曲线以及温升曲线。与原编码利用列表式状态方程数据库计算的结果比较,由两种状态方程模拟得到的速度曲线符合程度很好,所得p-V曲线的最大相对偏差为6.6%,温升曲线基本吻合,且模拟的速度曲线与实验结果符合较好。通过对MC11D编码的改造,拓展了其应...
作者:成玉国; 夏广庆 期刊:《物理学报》 2017年第07期
为了分析感应式脉冲放电等离子体推力器中时变电磁场作用下等离子体的放电参数分布及其随着磁场强度变化的影响,引入了利用双曲型散度清除方法的二维轴对称瞬态等离子体流动的磁流体力学数值模型.计算结果表明,随着输入能量的增加,等离子体团出现速度峰值的时刻提前,等离子体中同时存在的异号电流环对其加速具有阻滞作用.等离子体的加速效率随着磁场强度非线性增大,磁场大于某一临界值时(几何构型下峰值磁场强度大于0.45 T),有限...
行星在气态的原行星盘中形成,而行星形成的全过程几乎都与原行星盘中气体与尘埃的动力学密不可分。原行星盘中气体与尘埃的动力学过程涉及包括非理想磁流体、化学、热辐射、非热辐射、空气阻力等诸多效应的作用以及它们之间的相互耦合,因而关于行星形成问题的研究往往需要进行数值模拟,并对计算工具有着很高的要求。对研究行星形成问题所涉及的物理过程进行概述,简要介绍这些研究中主要使用的数值方法/算法,以及国际上与之相...
作者:姜杰; 汪景琇; 张敬华; 毕少兰 期刊:《科学通报》 2016年第27期
太阳磁活动强度呈现大约11年的周期性变化,这是太阳内部等离子体湍动对流和磁场相互作用的结果,即太阳的磁流体力学发电机过程.由于对流层强分层、湍流和非线性的特征,人们远不能通过真实太阳物理参数的全球磁流体力学的数值模拟来认识太阳磁周期的演化.简化的发电机模型,如轴对称运动学平均场发电机模型在理解太阳磁周期方面取得了长足进步.磁场的极向分量和环向分量在一定速度场的作用下相互维持,使得磁场能持续的周期性变化.其...
电磁搅拌技术的优势在于,可以提高熔体温度的均匀性,降低熔炼温度,缩短熔炼时间,减少氧化烧损和炉渣,提高金属利用率,实现节能与环保。本文简要论述了电磁搅拌技术的原理,重点介绍了电磁搅拌技术在铝熔铸中的实际应用。
作者:董志伟; 于翠影; 王玉芝; 王贵荣; 杨显俊; 赵强 期刊:《强激光与粒子束》 2007年第06期
为了研究负载为μH量级的间接馈电两级级联柱一锥构型的爆磁压缩产生器的基本物理过程和能量转换机理,利用描述爆磁压缩物理过程的2维爆轰磁流体力学程序MFCG(V),以实验模型结构参数为基础模拟计算了一系列模型,分析了磁压对金属套筒径向膨胀速度及膨胀过程的影响。计算结果表明:套筒的径向膨胀速度取决于爆轰压与磁压的共同作用,在爆磁压缩过程的绝大部分时间里,向外膨胀的爆轰压都远大于向内压缩的磁压,因而套筒的径向膨...
作者:卜少科; 薛雅心 期刊:《现代电子技术》 2014年第05期
高超声速流动情况下,气流经过强激波后温度升高,发生电离和离解,导致局部存在等离子流并进而产生诱导磁场和电场,流动经过与磁场、电场的相互作用变得更加复杂。如果在高超速流场中人为加入磁场,则可以改变流场结构,实现对流动的控制,达到减阻、热防护等目的。首先完成了磁流体力学控制方程推导,然后对FLUENT软件进行二次开发,使其具备磁流体力学控制方程即MHD的数值模拟能力,最后进行了高超声速钝头体MHD流动的数值模拟...