范征锋
- 作品数：32 被引量：40H指数：4
- 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教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信自动化与计算机技术核科学技术更多>>
- 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
- 热传导效应影响下RTI湍流的数值模拟研究
- 瑞利-泰勒不稳定性(RTI)诱导的湍流混合是ICF和天体物理等高能量密度领域中的重要问题。本文通过在大涡模拟中引入电子热传导效应,考察了温度数十个百万度条件下Rayleigh-Taylor(RT)失稳转捩及湍流发展过程。...
- 张存波范征锋王裴
- 关键词：高能量密度大涡模拟湍流模型
- 高精度有限差分法模拟Kelvin-Helmholtz不稳定性被引量：2
- 2009年
- WENO有限差分格式有较高的分辨精度,适合复杂流场的计算,在国际上被广泛采用。本文利用WENO有限差分格式求解2维守恒型欧拉方程,实现了对无粘流体中Kelvin-Helmholtz不稳定性的数值模拟。速度剪切方向采用周期边界条件;扰动增长方向采用嵌边出流边界条件,一个不稳定波长分布64个网格。数值模拟给出的扰动幅值线性增长率与线性稳定性分析给出的结果很好符合,显示了该格式的有效性和精度。数值模拟给出了清晰的密度等值线,表明该方法还具有较好的界面变形捕捉能力。
- 王立锋叶文华范征锋李英骏
- 关键词：KELVIN-HELMHOLTZ不稳定性WENO格式欧拉方程
- 瑞利-泰勒不稳定性线性增长的密度梯度致稳被引量：1
- 2009年
- 研究了密度梯度对瑞利-泰勒不稳定性的致稳作用,采用有限元算法求解钱得拉塞卡方程本征值问题,得到不同密度分布下理想不可压流体力学量的扰动线性增长率及扰动速度分布。扰动增长率结果与修正的Lindl公式的计算结果比较发现:扰动分布的峰值位于密度梯度标长的取值位置处,波长与密度标长可比拟时,扰动增长率显著偏离Lindl公式,而长波和短波极限情况下,数值解和Lindl公式符合较好。
- 薛创范征锋叶文华
- 热传导效应影响下RTI湍流的数值模拟研究
- 介绍/亮点Introduction/Highlight瑞利-泰勒不稳定性(RTI)诱导的湍流是ICF和天体物理等高能量密度领域中的重要问题。高能量密度条件下,RTI出现在高温、高压的等离子体中,电子热传导带来的高强度能流...
- 张存波于承新范征锋
- 面链接自动化的实现与应用
- 2008年
- 为了减少设计人员做面链接时的大量手工劳动和重复劳动,采用自上而下的软件设计方法和journal file技术实现了面链接的自动化。介绍了实现的原理和流程,并以实例作了分析,得出了结论,给出了测试结果。
- 黄章峰范征锋
- 关键词：自动化
- 用NND格式模拟Kelvin-Helmholtz不稳定性
- 2010年
- 使用局部Steger-Warming通量分裂方法,利用NND有限差分格式求解守恒型流体力学方程组,实现对Kelvin-Helmholtz不稳定性的数值模拟.数值模拟给出的线性增长率与线性稳定性分析给出的结果相符合,得到锐利的界面变形图像.
- 王立锋范征锋叶文华李英骏
- 关键词：KELVIN-HELMHOLTZ不稳定性NND格式
- 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
- 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
- 辐射流体界面不稳定性模拟程序LARED-S
- <正>文中首先对LARED-S程序[1]进行了介绍。该程序为欧拉网格下的二维、三维并行多介质辐射流体力学模拟程序,主要用于惯性约束聚变(ICF)[2]等领域中辐射流体界面不稳定性模拟。在计算建模上,LARED-S程序包含...
- 范征锋徐小文孙文俊刘长礼吴俊峰叶文华王敏裴文兵朱少平
- 关键词：欧拉方法
- 文献传递
