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一维 Fokker-Planck 方程的有限体积法求解及其在中性束注入加热中的应用
  • ISSN号:1000-6931
  • 期刊名称:《原子能科学技术》
  • 时间:0
  • 分类:O532.26[理学—等离子体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]南华大学数理学院,湖南衡阳421001, [2]南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001
  • 相关基金:基金项目:国际热核聚变实验堆计划专项资助项目(2014GB108002);国家自然科学基金资助项目(11375085);湖南省核聚变与等离子体物理创新团队建设资助项目(NHXTD03);衡阳市科技局资助项目(2013KJ24);南华大学研究生科研创新资助项目(2014XCX08,2014XCX02)
中文摘要:

采用有限体积法数值求解一维Fokker‐Planck方程,通过模拟电子自碰撞过程进行程序校验。研究表明,有限体积法能高效求解Fokker‐Planck方程,能确保分布函数的非负性和粒子数密度守恒,同时计算程序能有效克服传统求解方法中出现的分布函数对麦克斯韦分布的过冲现象。模拟了 HL‐2A装置在中性束注入加热等离子体过程中,离子分布函数和温度随时间的演化情况。结果表明,随着中性束的注入,离子分布函数出现非麦克斯韦化,离子温度迅速增加后稳定;计算结果和实验结果符合较好。进一步讨论束能量和功率的影响,随束能量和功率的增加,等离子体离子温度均升高,离子温度随束能量的增加升高的幅值较大,而随束功率的增加升高的幅值较小。

英文摘要:

The one‐dimensional Fokker‐Planck equation was solved by finite volume method .The reliability of program was verified by simulation of electron self‐collision . T he results show that the numerical scheme assures positive distribution function and particle number conservation .It is an effective method of solution for Fokker‐Planck equation .And the overshoot of the Maxwell distribution that arouse from Fokker‐Planck equation solving by traditional numerical method was eliminated .Furthermore , the evolutions of ion distribution function and temperature were simulated in neutral beam injection heating on the HL‐2A .The results show that the ion distribution func‐tion tends to non‐Maxwell distribution as the neutral beam injects ,and the ion tempera‐ture rises rapidly and then reaches stability .The effects of beam power and energy on the ion temperature were investigated ,and the results show that the ion temperature increases with the beam power and energy .The change is more obvious by increasing beam energy than power .

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期刊信息
  • 《原子能科学技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国核工业集团公司
  • 主办单位:中国原子能科学研究院
  • 主编:万钢
  • 地址:北京市275-65信箱
  • 邮编:102413
  • 邮箱:yzk@ciae.ac.cn
  • 电话:010-69358024 69357285
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6931
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2044/TL
  • 邮发代号:82-161
  • 获奖情况:
  • 1991年全国首届国防科技期刊评比一等奖,“四通杯”北京优秀期刊全优期刊奖和全国优秀期刊...,“八五”期间优秀国防科技期刊奖,2011年“百种中...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:7776