轴向流对Z箍缩等离子体不稳定性的影响

轴向流对Z箍缩等离子体不稳定性的影响

论文摘要

本文利用理想磁流体力学(MHD)模型对含有轴向流动的Z箍缩等离子体不稳定性进行了分析。文中对可压缩平板等离子体模型的色散关系进行了推导,讨论了三种不同情况的系统扰动增长率。结果表明,轴向剪切流能够在较大的范围内减缓或抑制瑞利—泰勒(RT)不稳定性的增长,但同时也会激发低频扰动的开耳文—亥姆霍兹(KH)模。进一步的研究发现,系统的可压缩性能够在一定程度上抑制RT/KH杂化不稳定性的增长,因而使得轴向剪切流对系统不稳定性的抑制作用表现得更为突出。此外,在RT不稳定性快速增长的向心加速阶段,等离子体温度较低,使用可压缩模型能够更真实地描述系统的状态。文章还分析了轴向流动的不同速度分布对系统稳定性的影响。结果表明,对于峰值相同不同分布的轴向流,其对不稳定性的抑制效果只依赖于扰动集中的区域内速度剪切的大小,而与其它位置的速度剪切无关。

论文目录

  • 第一章 引言
  • 1.1 Z箍缩研究的历史发展
  • 1.2 Z箍缩分类
  • 1.3 Z箍缩中的不稳定性
  • 第二章 Z箍缩等离子体不稳定性研究基础
  • 2.1 平衡Z箍缩的MHD模型
  • 2.2 能量原理
  • 2.3 动力箍缩不稳定性的MHD模型
  • 2.4 磁剪切对不稳定性的影响
  • 2.5 有限拉莫尔半径(FLR)效应
  • 2.6 轴向剪切流对不稳定性的影响
  • 2.7 本文研究的系统及方法
  • 第三章 轴向流对Z箍缩RT不稳定性的影响
  • 3.1 基本模型的运动方程和边界条件
  • 3.2 三种不同平衡状态
  • 第四章 计算结果及分析
  • 4.1 可压缩性对含轴向流系统不稳定性的影响
  • 4.2 不同速度分布对不稳定性的影响
  • 4.3 结论
  • 附录
  • 附录A:
  • 附录B:
  • 参考文献
  • 硕士期间发表文章
  • 致谢
  • 相关论文文献

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