收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磁流体力学模拟的CESE方法

刘元昕  
【摘要】: 磁流体力学(MHD)数值模拟是对空间等离子体过程的理论和观测的有益补充,它使得人们对相关物理现象的理解更加深入。而MHD模拟中的关键问题之一是对磁场散度的控制,如果不能将磁场散度保持在较小范围内,就会造成非物理流动,无法得到正确的计算结果。   本文使用一种新型的数值格式时-空守恒元解元方法(CESE)分别求解了理想MHD与电阻MHD型方程组。与常见数值格式相比,CESE方法主要有以下优点:在计算通量时,将时间和空间统一起来,同等对待;在相同的网格数下,计算精度更高;推广到多维时,不需要传统的算子分裂或方向交替技术;不需采取特殊的特征分析方法,如黎曼分解等。   在理想MHD模拟中,本文通过vortex问题与2维黎曼问题两个算例,考察了8波法、EGLM方法与泊松校正法三种磁场散度处理方法。结果发现,泊松校正法在这三种处理磁场散度的方法当中的效果最好,EGLM方法有3种形式效果较好,而8波法的效果最差,使用8波法之后的磁场散度甚至大于不使用任何磁场散度处理方法的情况。本文对上述结果的内在机理进行了分析。   在电阻MHD模拟中,本文使用CESE方法及其两种改进方法--库朗数不敏感(CNIS)方法与高阶CESE方法模拟了两个单电流片重联问题,并比较了结果的磁场散度,结果表明CNIS方法在控制磁场散度方面表现得更好。   这些研究结论有望对太阳风数值模式的建立和空间物理中磁重联问题研究的算法设计起到一定的帮助。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄寅亮,傅元芬,陈济民;速度切变对撕裂模不稳定性影响的初步分析[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;1993年01期
2 胡友秋,荀笑冬;磁流体力学的共面黎曼问题[J];空间科学学报;1995年02期
3 孙凯;关于磁流体力学流动的一些理论研究[J];天体物理学报;1997年02期
4 方锦清;不可压缩的理想磁流体力学(MHD)的变分原理和广义变分原理[J];自然杂志;1985年03期
5 沈惠川;磁流体力学方程组的解——Dirac-Pauli表象的复变函数理论及其在流体力学中的应用(Ⅳ)[J];应用数学和力学;1986年09期
6 徐复,荣升;含气泡液态金属的磁流体力学和Hartmann流动[J];核聚变与等离子体物理;1987年02期
7 王水,吴式灿,王爱华;二维磁流体动力学平衡日冕[J];空间科学学报;1991年02期
8 刘航宇,王水,郑惠南;二维磁流体动力学平衡日冕(Ⅱ)[J];空间科学学报;1992年03期
9 ;国外工程磁流体力学概况[J];力学进展;1971年03期
10 叶占银,魏奉思,王赤,冯学尚,石勇,姚九胜;无振荡、无自由参数格式在数值模拟盔型磁场中太阳风流动的应用[J];空间科学学报;2002年03期
11 陶詹晶;郑华盛;;一维磁流体方程的非交错无振荡中心差分格式[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2010年03期
12 陶詹晶;郑华盛;;二维磁流体方程的非交错无振荡中心差分格式[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2011年01期
13 方锦清;理想不可压缩MHD的广义变分原理[J];核聚变与等离子体物理;1985年04期
14 王敬芳;;太阳风参数组合的计算[J];武汉大学学报(理学版);1987年02期
15 王刚华,陈林,胡熙静;等离子体断路开关的一维磁流体力学数值模拟[J];高压物理学报;2003年04期
16 陈智;李椿萱;张劲柏;;低磁雷诺数不可压缩磁流体湍流的非线性涡黏性k-ω封闭模型[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年08期
17 徐硕昌;旋转磁流体力学系统的变分原理及其应用[J];科学通报;1975年08期
18 严辉,郭本铁,应玉燕,陈邦国;磁流体力学边界层方程的近似求解方法[J];空气动力学学报;1986年03期
19 袁行球,李辉,赵太泽,王飞,郭文康,须平;超音速等离子体炬的数值模拟[J];物理学报;2004年03期
20 陈经常;;压缩流动理想磁流体力学方程组的桕努利积分和拉格朗日积分[J];江西师范大学学报(自然科学版);1984年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄奎邦;;CTVD格式在磁流体数值模拟中的应用[A];第五届全国青年计算物理学术交流会论文摘要[C];2008年
2 张德荣;;磁制动对地壳板块运动的影响[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年
3 胡熙静;刘桂贤;;电磁内爆数值模拟[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
4 阚明先;蒋吉昊;王刚华;胡熙静;;衬套内爆ALE方法二维MHD数值模拟[A];中国工程物理研究院科技年报(2008年版)[C];2009年
5 彭丰林;;用Ляпунов直接法研究等离子体物理和磁流体力学稳定性[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
6 薛力;;应用程序ZEUS-3D的简短介绍[A];黑洞物理研讨会论文集[C];2002年
7 何达;毛斌;荣陞;;板坯连铸结晶器全幅二段和全幅三段电磁制动钢水流动的数值模拟[A];1999中国钢铁年会论文集(上)[C];1999年
8 蓝可;张毓泉;;毛细管放电碰撞激发46.9nm激光线的研究[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
9 姜新英;熊东辉;郭伟平;王敬芳;;四极子磁场位形对太阳风速与日冕底部抛射物运动的影响[A];1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集[C];1993年
10 王玉芝;王贵荣;董志伟;赵强;王泰春;;8-7AMFCG磁扩散方程解析解的数值[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘勇;高超声速流场磁场干扰效应数值模拟方法研究[D];南京航空航天大学;2007年
2 田正雨;高超声速流动的磁流体力学控制数值模拟研究[D];国防科学技术大学;2008年
3 纪珍;计算磁流体力学中几种数值方法比较研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
4 任海骏;磁化等离子体中热交换与旋转不稳定性的理论研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 李家辉;同时存在剪切磁场和剪切流的等离子体的不稳定性研究[D];浙江大学;2012年
6 王振;制备MgO晶体电弧炉的建模研究[D];大连理工大学;2011年
7 刘欣;几类非线性双曲抛物耦合演化方程组整体适定性的研究[D];东华大学;2012年
8 尹乐;脉冲等离子体推力器工作过程及羽流的数值仿真研究[D];国防科学技术大学;2009年
9 刘子谦;磁层顶位形的全球磁流体力学模拟研究[D];中国气象科学研究院;2013年
10 魏来;托卡马克等离子体撕裂模相关的几个物理问题[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹杨;一类磁流体动力学方程组的爆破准则数值模拟[D];湘潭大学;2011年
2 刘启泰;电磁驱动理想导体运动的一维磁流体力学数值模拟[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2003年
3 张锋;粘滞对吸积盘盘风形成的影响[D];吉林大学;2009年
4 孙永鑫;直流电压下水射流等离子弧的产生及其电磁加速过程[D];哈尔滨理工大学;2009年
5 谢亚伟;在拉氏坐标系中减少壁热误差的一类自适应热粘性[D];中国工程物理研究院;2012年
6 吴艾瑛;磁流体运动方程并行求解软件设计[D];电子科技大学;2011年
7 周振兴;螺旋型磁通量压缩发生器作用过程研究及电感计算分析[D];南京理工大学;2013年
8 刘雪梅;不同温度和浓度梯度下磁流体双扩散对流的格子Boltzmann方法模拟[D];浙江师范大学;2011年
9 陶詹晶;磁流体力学方程的高效数值方法研究[D];南昌航空大学;2011年
10 李伟;微细电铸过程磁致对流效应数值分析[D];河南理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978