激波绕流与激波碰撞的数值模拟

1

作者 王运涛 李松波 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1994年第4期398-406,共9页

本文应用基于Ｒｏｅ平均构造的最小耗散的扩散与反扩散守恒差分格式，数值模拟单激波绕流三角形障碍物，及等强度激波碰撞和不等强度激波碰撞的二维非定常复杂流场。计算结果表明，该格式具有很高的单波精度及较好的激波与接触间断分辨... 本文应用基于Ｒｏｅ平均构造的最小耗散的扩散与反扩散守恒差分格式，数值模拟单激波绕流三角形障碍物，及等强度激波碰撞和不等强度激波碰撞的二维非定常复杂流场。计算结果表明，该格式具有很高的单波精度及较好的激波与接触间断分辨度，可直接用于复杂流场的数值模拟。 展开更多

关键词 耗散 激波 数值模拟 激波绕流 激波碰撞

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磁流体斜激波的碰撞 被引量：2

2

作者 荀笑冬 胡友秋 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第4期266-272,共7页

讨论了磁流体斜激波之间的碰撞及其与接触间断的相互作用规律，主要结论如下：（１）两个快激波碰撞后交换位置，同时出现一接触间断和一慢稀疏波对．（２）两个慢激波碰撞后交换位置且强度减弱，同时出现一接触间断和一块激波对．（３... 讨论了磁流体斜激波之间的碰撞及其与接触间断的相互作用规律，主要结论如下：（１）两个快激波碰撞后交换位置，同时出现一接触间断和一慢稀疏波对．（２）两个慢激波碰撞后交换位置且强度减弱，同时出现一接触间断和一块激波对．（３）一前向快激波与一后向慢激波碰撞后交换位置，快激波强度增加，慢激波强度减弱，同时出现一后向快激波、一负接触间断和一前向慢稀疏波．（４）一前向快激波与一正（负）接触间断相互作用后交换位置，快激波减弱，同时出现一后向快稀疏波（快激波）、一后向慢激波和一前向慢激波（慢稀疏波）．（５）一前向慢激波与一正（负）接触间断相互作用后交换位置，慢激波减弱，同时出现一后向慢稀疏波（慢激波）和一快稀疏波（快激波）对． 展开更多

关键词 磁流体激波 激波碰撞 激波

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空间等离子体与垂直无碰撞激波相互作用的数值实验 被引量：6

3

作者 陆全明 李毅 王水 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期287-292,共6页

应用混合模拟方法数值研究了高Ａｌｆｖｅｎ—Ｍａｃｈ数垂直无碰撞激波与等离子体间的相互作用。结果表明，激波上游的磁场非常稳定，粒子分布近似为Ｍａｘｗｅｌｌ分布。激波下游磁场存在不规则的湍动，质子分布有一个高能尾，且有些... 应用混合模拟方法数值研究了高Ａｌｆｖｅｎ—Ｍａｃｈ数垂直无碰撞激波与等离子体间的相互作用。结果表明，激波上游的磁场非常稳定，粒子分布近似为Ｍａｘｗｅｌｌ分布。激波下游磁场存在不规则的湍动，质子分布有一个高能尾，且有些质子被激波反射。跟踪少量高速质子的计算结果表明，在ｔ＝４０Ω时约有４０％的质于被激波反射，而７％质子可被加速，最大速度值可达到２０ＶＡ激波区的电场分布对质子的减速或加速起了主要的作用。 展开更多

关键词 无碰撞激波 粒子加速 行星际磁场

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准平行无碰撞激波的混合模拟 被引量：3

4

作者 陆全明 王水 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期8-14,共7页

本文应用一维混合模拟方法数值研究了准平行无碰撞激波的结构．结果表明，激波上游的质子和准平行无碰撞激波相互作用后，有部分质子被激波反射，并向激波上游运动很长一段距离，从而激发起束流不稳定性，引起大振幅的共振右旋偏振的低... 本文应用一维混合模拟方法数值研究了准平行无碰撞激波的结构．结果表明，激波上游的质子和准平行无碰撞激波相互作用后，有部分质子被激波反射，并向激波上游运动很长一段距离，从而激发起束流不稳定性，引起大振幅的共振右旋偏振的低频波动．这些波动在太阳风的带动下向激波下游运动，靠近激波后与激波合井，同时在激波的上游不断有新的波动产生．此过程能不断重复地进行．在平行无碰撞激波的情况下，在激波的下游还有大振幅的非共振右旋偏振的低频波动．激波上游的低频波动在向下游运动的过程中强度不断加强，最后超过原来激波的强度，形成新的激波． 展开更多

关键词 无碰撞激波 低频波动 混合模拟 太阳风 磁流

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行星际结构与垂直无碰撞激波的相互作用 被引量：2

5

作者 陆全明 李毅 王水 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期200-205,共6页

应用一维混合模拟方法数值研究了两种行星际结构──反向磁场和高密度等离子团与垂直无碰撞激波的相互作用．结果表明，随着激波上游区磁场的反向，下游区磁场将逐渐改变符号，且等离子体密度和速度分别呈现较强的湍动．激波上游和下游... 应用一维混合模拟方法数值研究了两种行星际结构──反向磁场和高密度等离子团与垂直无碰撞激波的相互作用．结果表明，随着激波上游区磁场的反向，下游区磁场将逐渐改变符号，且等离子体密度和速度分别呈现较强的湍动．激波上游和下游的物理量依然满足Rankine-Hugonoit关系．当高密度的等离子体团通过垂直无碰撞激波时，部分质子被激波反射，部分质子被加速并进入下游区域．由于质子速度分布为非Maxwell分布，在激波下游也激发出较强的湍动． 展开更多

关键词 无碰撞激波 反向磁场 等离子体团 行星际结构

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行星际结构与准平行无碰撞激波的相互作用

6

作者 陆全明 李毅 王水 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期289-293,共5页

应用一维混合模拟方法数值研究了高密度等离子体团和行星际激波与准平行无碰撞激波的相互作用．结果表明，由于推平行无碰撞激波上游的大振幅低频波动的散射，除了在通过激波过渡区时稍有压缩外，等离子体团从激波的上游开始就一直是不... 应用一维混合模拟方法数值研究了高密度等离子体团和行星际激波与准平行无碰撞激波的相互作用．结果表明，由于推平行无碰撞激波上游的大振幅低频波动的散射，除了在通过激波过渡区时稍有压缩外，等离子体团从激波的上游开始就一直是不断弥散的．行星际激波在向准平行无碰撞激波靠近的过程中，会在其上游产生大振幅的低频波动，同时行星际激波的强度不断增加，最后和准平行无碰撞激波会并成一个新的激波。 展开更多

关键词 无碰撞激波 等离子体团 行星际激波 混合模拟

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垂直无碰撞激波中多离子波动和He^(2+)加热

7

作者 陆全明 王水 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期598-605,共8页

应用一维混合模拟方法数值研究了高Alfven－Mach数垂直无碰撞激波中He2+的运动及其加热机制．结果表明，在激波面处将会产生向下游传播的多离子波动，它对He2+加热有着重要影响．He2+的加热过程可能包含两个阶段，由于质子温度各向异性... 应用一维混合模拟方法数值研究了高Alfven－Mach数垂直无碰撞激波中He2+的运动及其加热机制．结果表明，在激波面处将会产生向下游传播的多离子波动，它对He2+加热有着重要影响．He2+的加热过程可能包含两个阶段，由于质子温度各向异性激发的质子回旋波和镜波先使He2+加热，而He2+与多离子波动相互作用进一步使He2+加热到更高的温度． 展开更多

关键词 无碰撞激波 多离子波动 He^2+加热 太阳风

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垂直无碰撞激波的离子加速机制 被引量：3

8

作者 杨忠炜 陆全明 +1 位作者 郭俊 王水 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2008年第4期953-959,共7页

利用一维全粒子模拟得到的垂直无碰撞激波的位形,通过试验粒子方法研究了不同初始能量粒子的激波加速机制.将与激波相互作用的离子分成反射和直接穿过两类,发现只有被激波反射的离子可被激波明显加速,其中初始能量较小的反射离子通过激... 利用一维全粒子模拟得到的垂直无碰撞激波的位形,通过试验粒子方法研究了不同初始能量粒子的激波加速机制.将与激波相互作用的离子分成反射和直接穿过两类,发现只有被激波反射的离子可被激波明显加速,其中初始能量较小的反射离子通过激波冲浪机制加速,而初始能量较大的离子通过激波漂移加速机制加速.同时激波厚度还对离子被加速过程有重要影响. 展开更多

关键词 无碰撞激波 高能粒子 冲浪加速 漂移加速

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无碰撞激波上游低频波的激发及其对激波耗散机制的影响

9

作者 郭帆 陆全明 王水 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期248-253,共6页

由于很大一部分来自激波上游的粒子被激波面所反射,因此在准平行无碰撞激波的上游存在着等离子体束流.通过一维混合模拟方法,计算了束流密度较小(nb/n0=0.02)和较大(nb/n0=0.2)两种不同情形下的等离了体束流不稳定性.结果表明,在束流密... 由于很大一部分来自激波上游的粒子被激波面所反射,因此在准平行无碰撞激波的上游存在着等离子体束流.通过一维混合模拟方法,计算了束流密度较小(nb/n0=0.02)和较大(nb/n0=0.2)两种不同情形下的等离了体束流不稳定性.结果表明,在束流密度较小时,束流激发的主要是平行于背景磁场方向传播的右旋波,此波动只能对束流粒子产生影响,包括减速和加热.在束流密度较大时,束流可同时激发平行和反平行于背景磁场方向传播的右旋波,除能对束流粒子产生影响外,还可通过非共振作用加速和加热背景粒子.文中对准平行无碰撞激波耗散机制的影响也进行了讨论. 展开更多

关键词 束流不稳定性 波动 混合模拟 无碰撞激波

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基于测试粒子模拟的垂直无碰撞激波对离子的加速研究 被引量：1

10

作者 刘煜琦 刘凯军 +3 位作者 程昆 王焱 郑显明 周静宜 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1547-1557,共11页

本文利用测试粒子模拟的方法研究离子在通过垂直无碰撞激波结构时的加速.我们首先探究了在理想激波条件下,离子通过激波结构后的能量增益与其初始参数(包括回旋相位角、初始位置和上游平均能量)的关系;然后进一步探索了离子通过由自洽... 本文利用测试粒子模拟的方法研究离子在通过垂直无碰撞激波结构时的加速.我们首先探究了在理想激波条件下,离子通过激波结构后的能量增益与其初始参数(包括回旋相位角、初始位置和上游平均能量)的关系;然后进一步探索了离子通过由自洽的一维混合模拟给出的更接近真实的激波结构时获得的加速,研究了激波内部的电场和磁场结构对离子能量增益的影响.结果显示,当离子能量较低(离子回旋半径小于激波面厚度或相当)时,激波横越电势和磁过冲对离子的能量增益起到促进作用;而当能量较高时,激波内部结构对于离子能量增益的影响逐渐可以忽略.此外,与激波横越电势相比,激波磁过冲的强度对离子能量增益的影响占主导,离子的能量增益随着磁过冲的增强而增强.最后,我们发现激波的磁场过冲和横越电势对于离子能量增益的影响之间的关系比较复杂,不能简单叠加,甚至有互相抵消的效应.作为示例,我们给出了一个激波法向电场的双极结构使得离子加速变弱的例证. 展开更多

关键词 无碰撞激波 离子加速 混合模拟 测试粒子模拟

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无碰撞激波的理想MHD模拟

11

作者 陆启明 杨维紘 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期161-168,共8页

采用了WENO格式数值求解一维理想MHD方程组,模拟了行星际无碰撞激波,研究了垂直无碰撞激波与行星际反向磁场结构和高密度等离子体团的相互作用过程,并与粒子模拟的结果进行比对,两者的结果非常类似.模拟结果表明,对涉及无碰撞激波的大... 采用了WENO格式数值求解一维理想MHD方程组,模拟了行星际无碰撞激波,研究了垂直无碰撞激波与行星际反向磁场结构和高密度等离子体团的相互作用过程,并与粒子模拟的结果进行比对,两者的结果非常类似.模拟结果表明,对涉及无碰撞激波的大部分现象中理想MHD模拟是准确且可行的,同时相对于粒子模拟又有很好的计算效率,便于扩展至二维或三维的情形. 展开更多

关键词 无碰撞激波 理想MHD方程组 计算机模拟 行星际结构

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