Численное моделирование гидродинамических и кинетических процессов при высоких плотностях энергии

• Автор: Опарин, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1995
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Содержание

Введение
1 Кинетическое моделирование зажигания И горения мишеней инерционного термоядерного синтеза
1.1 Постановка задачи
1.2 Модель физических процессов
1.3 Метод стохастических дифференциальных уравнений
1.3.1 Предварительный обзор
1.3.2 Метод
1.3.3 Некоторые модельные расчёты
1.3.4 Расчёты простейших мишеней
1.4 Решение уравнения переноса излучения и алгоритм учёта собственного излучения плазмы
1.4.1 Уравнение переноса излучения
1.4.2 Случай сферической симметрии
1.4.3 Случай цилиндрической симметрии
1.4.4 Учёт собственного излучения
1.5 Результаты
1.5.1 Зажигание и горение однородных топливных сфер
1.5.2 Сравнение с другими моделями
1.5.3 Оптически плотные конфигурации
1.5.4 Искровое зажигание
1.5.5 Уменьшение содержания трития
1.6 Заключение

2 Некоторые возможности исследования вещества на примере перехода водорода в металлическое состояние
2.1 Предварительные замечания
2.2 Отражающиеся ударные волны между лайнерами
2.3 Сжатие ступенчатым профилем давления
2.4 Металлический водород с помощью лазерного сжатия
2.5 Заключение
3 Автомодельное гидродинамическое течение в слое преобразования лазерного излучения в рентгеновское в нагреваемом лазером твердом теле
3.1 Предварительные замечания
3.2 Автомодельное описание слоя преобразования
3.3 Решение безразмерных гидродинамических уравнений
3.4 Результаты
3.5 Заключаете
Библиография
Рисунки

Введение
В последние десятилетия интенсивно развивались исследования процессов, протекающих при экстремальных условиях, характеризуемых высокими плотностями энергии (давления 100 кбар и выше, температуры 1О4 К и выше). Интерес к такого рода явлениям диктуется и таким фундаментальным проектом, как инерционный термоядерный синтез (ИТС). Кроме того исследования вещества при высоких плотностях энергии представляют фундаментальный интерес для геофизики, астрофизики и других наук. Ход процессов, протекающих при экстремальных условиях, как правило, характеризуется большой сложностью, влиянием большого количества физических факторов, причём прямая диагностика некоторых важных параметров бывает невозможна. Без предварительного детального анализа и расчёта протекания процесса по меньшей мере неэкономично, а зачастую и просто невозможно, само проведение физического эксперимента. В этом случае незаменимым инструментом исследования выступает численное моделирование (вычислительный эксперимент).
В диссертационной работе нашли отражение некоторые вопросы, прямо или косвенно связанные с ИТС:
• проблемы зажигания и горения мишеней ИТС,
• некоторые возможности исследования вещества на примере перехода водорода в металлическое состояние,
• автомодельные гидродинамические течения, возникающие в слое преобразования лазерного излучения в тепловое рентгеновское.

Скорость испускания Ег, которую нужно для каждой ячейки, удобно выражать не через интеграл, а через известные значения потока излучения на границах W(rk)
где 5'к — 47гг1 (к = 0,- площади поверхностей ячеек, а 14 = 4я-/3 (Г1 ~ гХ-) (к = 1, —, К) - объёмы ячеек.
1.4.3 Случай цилиндрической симметрии
Случай цилиндрической симметрии немного труднее, так как интенсивность в этом случае зависит от двух углов. Теперь имеем такое уравнение переноса:
где в - угол между направлением полёта фотона и осью цилиндрической симметрии и ф - угол между г и проекцией направления полёта на плоскость, перпендикулярную оси цилиндрической симметрии. Ввиду симметрии справедливы также соотношения
Если аналогичным способом, как в случае сферической симметрии, мы перейдём от переменных (г,в,ф) к переменным (г,в,х), где з> = гэтф, то мы получим:
Как и в предыдущем разделе, 1+(г,9,х) и 1~(г,в,х) - аналогичные интенсивности удаляющихся и приближающихся к оси симметрии фотонов с условием склейки
) = X(W),
/(г, -в, Ф) = 1(г, в, ф), 1(г, в, -ф) = /(г, в, ф).
/+(г, в, г) = I (г, 0, г), 0 < г < R.