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旋转圆柱等离子体中撕裂模和Kelvin-Helmholtz不稳定性的激发特性
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O357.4[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学、三束材料改性教育部重点实验室、物理与光电工程学院,大连116024, [2]中国航天系统科学与工程研究院,北京100048
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11322549,11275043,11305027); 大连市杰出人才基金(批准号:2015R001); 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:DUT14RC(3)157,DUT15YQ103)资助的课题
中文摘要:

采用约化的磁流体力学模型,数值研究了柱位形等离子体中q剖面和极向旋转剖面对q=1撕裂模不稳定性和Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性的影响.随着旋转强度的增加,m/n=1/1模被逐渐抑制,而高阶谐波模式(如m/n=2/2,m/n=3/3等)会经历四个区间:撕裂模失稳区间、撕裂模致稳区间、稳定窗口区间和K-H不稳定性激发区间.更进一步,我们发现,m/n=1/1模的增长率随旋转强度的改变与剪切层所处位置有关,并且剪切层分布在有理面内外的结果基本一致;然而高阶谐波模式却没有此类现象.另外,有理面处磁剪切越小,撕裂模越容易被剪切流抑制,并且越容易激发K-H不稳定性.

英文摘要:

The influences of safety factor q profile and poloidal rotation profile on the q=1 tearing and Kelvin-Helmholtz(K-H) instabilities are investigated numerically by using a magnetohydrodynamic model in cylindrical geometry.With increasing the poloidal rotation,the m/n=1/1 mode is suppressed,while four domains exist for the high-order harmonic modes(such as m/n=2/2,m/n=3/3):the destabilized tearing mode domain,stabilized tearing mode domain,stablewindow domain,and unstable K-H mode domain.Further,we find that the growth rate of the m/n=1/1 mode is related to the location of shear layer.Roles of shear flow in the m/n=1/1 mode for the shear layer located t on both the inner and outer sides of rational surface are almost the same,which is different from the scenarios of high-order harmonic modes.In addition,the smaller the magnetic shear on the rational surface,the smaller the growth rate of tearing mode is,and the more easily the K-H instability is excited.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 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,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876