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从美国EMPIRE软件看大型高功率脉冲电磁等离子体程序研发趋势
1
作者
董志伟
董烨
+1 位作者
薛碧曦
周海京
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2024年第5期827-835,957,共10页
EMPIRE软件是美国针对下一代高性能计算平台开发的电磁等离子体模拟软件,可用于高置信度地开展高功率脉冲产生、传输以及与物质互作用的全过程模拟。解读EMPIRE软件的研制进展对发展大型高功率脉冲电磁等离子体软件具有重要借鉴意义。...
EMPIRE软件是美国针对下一代高性能计算平台开发的电磁等离子体模拟软件,可用于高置信度地开展高功率脉冲产生、传输以及与物质互作用的全过程模拟。解读EMPIRE软件的研制进展对发展大型高功率脉冲电磁等离子体软件具有重要借鉴意义。首先分析了EMPIRE软件的架构及数学物理方案,然后着重讨论了其性能可移植性的软件特征和各子模块的算法特点,最后结合具体的应用案例展示了EMPIRE的强大计算能力。解读EMPIRE的启示包括如下几点:使用异构架构是实现未来E级(百亿亿次级)计算能力部署的关键点;研制灵活的功能模块,开展分层级的建模计算,最后拉通整个物理过程链条模拟,能够有效发挥装置指标的数值评估作用;多团队协作共同开发是丰富软件功能的基础;软件的置信度需要全方位的验证与确认。
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关键词
等离子体数值
模拟
EMPIRE软件
高功率脉冲
粒子-流体混合模拟
性能可移植性
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职称材料
脉冲等离子体推力器羽流场数值分析
被引量：
2
2
作者
谢泽华
周进
+1 位作者
张锐
李自然
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期67-73,共7页
为掌握脉冲等离子体推力器的羽流特性,考虑磁场对等离子体羽流的影响,结合DSMC和PIC方法建立了粒子-流体混合模拟模型,以磁流体力学模拟提供入口条件对推力器羽流开展了三维数值研究,并通过朗缪尔三探针诊断对计算结果进行了验证。研究...
为掌握脉冲等离子体推力器的羽流特性,考虑磁场对等离子体羽流的影响,结合DSMC和PIC方法建立了粒子-流体混合模拟模型,以磁流体力学模拟提供入口条件对推力器羽流开展了三维数值研究,并通过朗缪尔三探针诊断对计算结果进行了验证。研究表明,羽流膨胀过程中各组分的动力学行为差异明显;放电电流振荡会导致产生低速离子群,并会加重离子回流;电磁加速是羽流等离子体主要的加速机制,磁场对推力器羽流的流动具有重要作用。
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关键词
脉冲等离子体推力器
羽流
粒子-流体混合模拟
磁
流体
力学
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职称材料
题名
从美国EMPIRE软件看大型高功率脉冲电磁等离子体程序研发趋势
1
作者
董志伟
董烨
薛碧曦
周海京
机构
北京应用物理与计算数学研究所
出处
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2024年第5期827-835,957,共10页
基金
国家自然科学青年基金(12305218)。
文摘
EMPIRE软件是美国针对下一代高性能计算平台开发的电磁等离子体模拟软件,可用于高置信度地开展高功率脉冲产生、传输以及与物质互作用的全过程模拟。解读EMPIRE软件的研制进展对发展大型高功率脉冲电磁等离子体软件具有重要借鉴意义。首先分析了EMPIRE软件的架构及数学物理方案,然后着重讨论了其性能可移植性的软件特征和各子模块的算法特点,最后结合具体的应用案例展示了EMPIRE的强大计算能力。解读EMPIRE的启示包括如下几点:使用异构架构是实现未来E级(百亿亿次级)计算能力部署的关键点;研制灵活的功能模块,开展分层级的建模计算,最后拉通整个物理过程链条模拟,能够有效发挥装置指标的数值评估作用;多团队协作共同开发是丰富软件功能的基础;软件的置信度需要全方位的验证与确认。
关键词
等离子体数值
模拟
EMPIRE软件
高功率脉冲
粒子-流体混合模拟
性能可移植性
Keywords
plasma numerical simulation
EMPIRE
high
-
power pulses
hybrid modeling
performance portability
分类号
O46 [理学—电子物理学]
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职称材料
题名
脉冲等离子体推力器羽流场数值分析
被引量：
2
2
作者
谢泽华
周进
张锐
李自然
机构
国防科技大学高超声速冲压发动机技术重点实验室
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期67-73,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(11172327)
文摘
为掌握脉冲等离子体推力器的羽流特性,考虑磁场对等离子体羽流的影响,结合DSMC和PIC方法建立了粒子-流体混合模拟模型,以磁流体力学模拟提供入口条件对推力器羽流开展了三维数值研究,并通过朗缪尔三探针诊断对计算结果进行了验证。研究表明,羽流膨胀过程中各组分的动力学行为差异明显;放电电流振荡会导致产生低速离子群,并会加重离子回流;电磁加速是羽流等离子体主要的加速机制,磁场对推力器羽流的流动具有重要作用。
关键词
脉冲等离子体推力器
羽流
粒子-流体混合模拟
磁
流体
力学
Keywords
pulsed plasma thruster
plume
hybrid particle
-
fluid simulation
magnetohydrodynamics
分类号
V435.11 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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作者
出处
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1
从美国EMPIRE软件看大型高功率脉冲电磁等离子体程序研发趋势
董志伟
董烨
薛碧曦
周海京
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
脉冲等离子体推力器羽流场数值分析
谢泽华
周进
张锐
李自然
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
2
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职称材料
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