吴俊峰
- 作品数：33 被引量：80H指数：5
- 供职机构：北京应用物理与计算数学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学核科学技术机械工程电子电信更多>>
- 二维不可压流体瑞利-泰勒不稳定性的非线性阈值公式被引量：14
- 2003年
- 分析了二维情况下平面几何、柱几何和球几何中瑞利 泰勒不稳定性发生非线性偏离的阈值问题 ,给出了三种几何中密度扰动振幅的定义 ,以及与界面扰动振幅的关系 .由此得到了三种几何中密度扰动的非线性阈值公式 ,用高精度流体程序对三种几何中的不稳定性进行了数值模拟 。
- 吴俊峰叶文华张维岩贺贤土
- 关键词：瑞利-泰勒不稳定性ICF惯性约束聚变
- 激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展被引量：1
- 2021年
- 激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍(属于内禀困难)是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控制,对其研究涵盖高能量密度物理、等离子体物理、流体力学、计算科学、强冲击物理和高压原子物理等多个学科,同时还要具备大规模多物理多尺度多介质流动的数值模拟能力和高功率大型激光装置等研究条件。作为新兴研究课题,高能量密度非线性流动问题充满了各种新奇的现象亟待探索。此外,流体力学不稳定性及其引起的湍流混合,还是天体物理现象(如星系碰撞与合并、恒星演化、原始恒星的形成以及超新星爆炸)中的重要过程,涉及天体物理的一些核心研究内容。本文首先综述了高能量密度非线性流动研究的现状和进展,梳理了其中的挑战和机遇。然后介绍了传统中心点火激光聚变内爆过程发生的主要流体力学不稳定性,在大量分解和综合物理研究基础上,凝练出了目前制约美国国家点火装置(NIF)内爆性能的主要流体不稳定性问题。接下来,总结了国外激光聚变流体不稳定性实验物理的研究概况。最后,展示了内爆物理团队近些年在激光聚变内爆流体不稳定性基础性问题方面的主要研究进展。该团队一直从事激光聚变内爆非线性流动研究与控制,以及聚变靶物理研究与设计,注重理论探索和实验研究相结合,近年来在内爆重要流体力学不稳定性问题的解析理论、数值模拟和激光装置实验设计与数据分析等方面取得了一系列重要成果,有力地推动了该研究方向在国内的发展。
- 王立锋叶文华陈竹李永升丁永坤赵凯歌张靖李志远杨云鹏吴俊峰吴俊峰范征锋李纪伟薛创李纪伟王帅杭旭登缪文勇袁永腾涂绍勇尹传盛曹柱荣邓博杨家敏江少恩董佳钦方智恒贾果谢志勇黄秀光傅思祖程涛李英骏程涛王保山王英华曾维新卢艳旷圆圆卢艳陈伟戴振生谷建法�
- 关键词：激光聚变惯性约束聚变高能量密度物理辐射流体力学
- PPM+VOF多介质流体力学计算
- 本文给出一种能够模拟强冲击波问题的多介质流体力学计算格式,在单介质网格中利用高阶Godunov格式进行流体力学计算,而在多介质网格中给出相应的流体力学方程及其差分格式,并且利用二阶VOF界面重构方法确定多介质网格内物质界...
- 吴俊峰叶文华
- 文献传递
- 直接驱动柱内爆流体力学不稳定性数值模拟被引量：4
- 2005年
- 给出了LARED S程序对直接驱动柱内爆流体力学不稳定性模拟的物理方程,介绍了一种直接驱动柱内爆靶的结构,给出了模拟中使用活动网格追踪和其他一些需要注意的问题。对OMEGA激光器直接驱动柱内爆实验物理模型进行了简化处理:使用理想气体状态方程,假设烧蚀层、标识层和内部填充材料为同一介质,只在密度上有差别;采用全电离和单温近似,在内爆过程中仅考虑热传导过程而忽略辐射和非局域电子热传导等过程的影响。模拟结果表明:LARED S程序与LASNEX程序的计算结果基本上符合。
- 吴俊峰叶文华张维岩
- 激光间接驱动聚变内爆流体不稳定性研究被引量：12
- 2014年
- 激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)内爆过程多层靶球各个界面发生的流体力学不稳定性是影响聚变点火成功的关键因素.为深入了解内爆过程这样不稳定性的发生、发展和它对聚变点火的影响,研制成了研究内爆多介质辐射流体力学过程的高精度二维(局部三维)大型LARED-S程序,并在长期研究实践中不断发展和改善.该程序模拟结果与不稳定性线性和弱非线性解析结果,以及非线性激波管实验结果都很好符合.应用这一程序,进行了大量数值模拟研究,结合理论模型分析,获得了大量流体力学不稳定性发展和演化的重要结果和物理规律认识.获得了具有不同密度、速度、磁场分布的Rayleigh-Taylor(RT)和Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性的线性增长率,以及它们在不可压缩条件下的弱非线性发展的解析解,表明了两者在不同Froude数、密度过渡层厚度、速度剪切层下的竞争关系;通过数值模拟,发现弱预热条件下烧蚀RT不稳定性二次谐波非线性发展导致不稳定增长尖钉(Spike)断裂的重要过程;数值模拟进一步揭露了强预热条件下,烧蚀RT不稳定性非线性发展导致不稳定增长尖钉出现射流状结构,气泡发生加速;还发现强烈的电子热传导使初始单模扰动的KH不稳定性大大削弱,然而却可能使两模扰动非线性发展增大混合尺度.在神光II激光装置上开展了一系列烧蚀RT不稳定性实验.平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰动增长有重要影响.实验分别观测到初始小扰动幅度烧蚀RT明显的增长和初始大扰动幅度尖钉变窄和气泡变宽的清晰物理图像.通过提高空间分辨率,实验获得了二次和三次谐波的增长数据.模拟结果与实验结果相符合.神光II激光装置上开展的流体不稳定性实�
- 张维岩叶文华吴俊峰缪文勇范征锋王立锋谷建法戴振生曹柱荣徐小文袁永腾康洞国李永升郁晓瑾刘长礼薛创郑无敌王敏裴文兵朱少平江少恩刘慎业丁永坤贺贤土
- 关键词：激光惯性约束聚变内爆高能量密度物理
- 直接驱动球内爆点火的数值模拟被引量：5
- 2006年
- 实现中心点火的基本条件是在内爆中心形成面密度0.3 g/cm2,温度10 keV的点火热斑。减速阶段流体不稳定性的增长,会破坏对称压缩,减小热斑体积,直接破坏点火热斑的形成,对点火构成威胁。在原有LARED-S程序的基础上,加入热核反应和α粒子加热过程程序模块,对直接驱动ICF球内爆过程进行数值模拟研究,1维模拟结果与NIF直接驱动点火靶的设计基本相符,显示α粒子加热对边缘点火起重要作用;2维模拟表明减速阶段流体不稳定性对点火有重要影响。
- 郁晓瑾叶文华吴俊峰
- 激光聚变高能量密度流体不稳定性研究
- 流体力学不稳定性是激光惯性约束聚变和高能量密度物理中的重要现象.本文介绍了近些年激光聚变高能量密度流体力学不稳定性研究在理论分析、神光装置实验和惯性约束聚变内爆等方面取得的重要进展,主要包括:收缩几何内爆中流体不稳定性弱...
- 吴俊峰王立锋叶文华张维岩贺贤土
- 间接驱动点火靶内爆设计和物理研究
- <正>我们发展了间接驱动中心点火零维、一维和二维综合设计评估的流程和方法。首先,建立点火靶丸设计的零维模型。其次,通过零维和一维参数空间扫描,给出点火靶丸设计的参数空间,结合流体不稳定性增长限制考虑,给出点火靶丸一维优化...
- 叶文华吴俊峰谷建法康洞国戴振生范征锋李永生葛峰峻李蒙乔秀梅高耀明郑无敌王敏裴文兵朱少平贺贤土张维岩
- 文献传递
- 柱几何Rayleigh-Taylor不稳定性的数值模拟被引量：13
- 2003年
- 给出了柱几何中流体力学方程组及其在数值模拟中采用的计算方法。对二维柱几何Rayleigh Taylor不稳定性进行数值模拟,在线性阶段与线性理论符合得很好;不稳定性增长进入非线性区域的阈值依赖于界面的位置,并且明显不同于平面情况。
- 吴俊峰叶文华张维岩
- 关键词：RAYLEIGH-TAYLOR不稳定性数值模拟流体力学ICF惯性约束聚变
- 激光非均匀性对内界面变形影响的数值模拟被引量：4
- 2007年
- 使用LARED-S程序，参照NIF直接驱动DT点火靶，模拟研究了激光非均匀性对高收缩比球内爆内界面变形的影响。2维数值模拟计算表明：直接驱动高收缩比内爆对驱动激光非均匀性非常敏感，内界面流体不稳定性的发展严重破坏靶丸的对称压缩，使中心热斑的体积显著减小。以最大压缩时扰动增长幅度不超过热斑半径的1／3为限，模拟给出不同模数的低阶扰动模（模数小于等于12）对驱动激光均匀性的要求在2．5％～0．25％之间，其中模数在8～10之间的扰动模对激光功率均匀性的要求最严格，约为0．25％。
- 郁晓瑾吴俊峰叶文华
- 关键词：惯性约束聚变非均匀性数值模拟
