Институт вычислительной математики и математической геофизики СОРАН

Тезисы докладов

Численное решение дифференциальных и интегральных уравнений

Данная работа посвящена исследованию теплопроводности плазмы, нагреваемой релятивистским электронным пучком. Параметры пучка и плазмы выбирались близкими к условиям экспериментов на установке ГОЛ-3 (ИЯФ СО РАН). Установка ГОЛ-3 состоит из многопробочной термоядерной ловушки открытого типа с плотной плазмой, которая по своим параметрам является субтермоядерной, и генератора сильноточного релятивистского электронного пучка, используемого для нагрева плазмы.

В процессе нагрева плазмы возникает так называемая аномальная теплопроводность, которая на 2-3 порядка меньше по сравнению с классическим значением. Для объяснения этого эффекта проводилось численное моделирование.

Рассматривалось приближение бесстолкновительной плазмы, которая описывается системой уравнений Власова-Максвелла. Для моделирования бесстолкновительной плазмы использовался метод частиц-в-ячейках. Плазма моделируется набором отдельных частиц, каждая из которых характеризует движение многих физических частиц. Характеристики уравнения Власова описывают траектории движения частиц. Для решения уравнений Максвелла используется схема Лэнгдона – Лазинского.

В настоящей работе предлагается двухмерная модель, основанная на методе частиц-в-ячейках, позволяющая существенно сократить время вычисления и увеличить как размер сетки, так и количество модельных частиц. Это даёт возможность не только повысить точность вычислений, но и рассмотреть физическую картину на больших масштабах.

Для тестирования были рассмотрены задачи установления температуры частиц к равновесному состоянию и задача о двухпотоковой неустойчивости. На основе этих тестовых задач проводилось исследование влияния счетных (числа частиц в ячейке, шага пространственной сетки и шага по времени) и физических параметров на решение. Для задачи с электронным пучком в исходной постановке рассчитывалось изменение напряженности электрического поля и модуляция плотности заряда, которая и является причиной аномального понижения электронной теплопроводности в экспериментах.

Работа выполнялась в рамках гранта РФФИ № 11-01-00249 и интеграционного проекта СО РАН № 113.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
    Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:49:22)