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用于电磁驱动真空-等离子体系统数值模拟的弛豫磁流体力学模型

段书超 阚明先 王刚华 谢卫平

段书超, 阚明先, 王刚华, 谢卫平. 用于电磁驱动真空-等离子体系统数值模拟的弛豫磁流体力学模型[J]. 强激光与粒子束, 2015, 27: 065002. doi: 10.11884/HPLPB201527.065002
引用本文: 段书超, 阚明先, 王刚华, 谢卫平. 用于电磁驱动真空-等离子体系统数值模拟的弛豫磁流体力学模型[J]. 强激光与粒子束, 2015, 27: 065002. doi: 10.11884/HPLPB201527.065002
Duan Shuchao, Kan Mingxian, Wang Ganghua, Xie Weiping. Relaxation magnetohydrodynamics model for the computation of an electromagnetically driven vacuum-plasma system[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2015, 27: 065002. doi: 10.11884/HPLPB201527.065002
Citation: Duan Shuchao, Kan Mingxian, Wang Ganghua, Xie Weiping. Relaxation magnetohydrodynamics model for the computation of an electromagnetically driven vacuum-plasma system[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2015, 27: 065002. doi: 10.11884/HPLPB201527.065002

用于电磁驱动真空-等离子体系统数值模拟的弛豫磁流体力学模型

doi: 10.11884/HPLPB201527.065002
详细信息
    通讯作者: 段书超

Relaxation magnetohydrodynamics model for the computation of an electromagnetically driven vacuum-plasma system

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-11
  • 修回日期:  2015-03-18
  • 刊出日期:  2015-05-26

用于电磁驱动真空-等离子体系统数值模拟的弛豫磁流体力学模型

    通讯作者: 段书超, s.duan@163.com
  • 1. 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621 999;
  • 2. 中国科学技术大学 近代物理系, 合肥 230026

摘要: 提出了一个弛豫磁流体力学模型,特别适合电磁驱动真空-等离子体系统的数值模拟。该模型和Seyler采用的弛豫模型有相似之处,即采用全电磁模型,不同的是采用忽略电子惯性项的广义欧姆定律直接作为本构来封闭麦克斯韦方程,减少了独立变量,是适合此类问题的最简模型。分析了磁流体力学模型电磁部分的色散关系,从而论证了其在真空区退化为电磁传播,在等离子体物质区退化为磁扩散近似,并且相速和群速是有上界的。改进了Seyler采用的时间离散方式,从而将时间精度从1阶提高到3阶,时间步长不受刚性源项约束,只受系统最大的特征速度确定的柯朗-弗里德里奇-列维(CFL)条件约束,便于显式计算和大规模并行化。

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