张扬 作品数:24 被引量:47 H指数:6 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 国防基础科研计划 中国工程物理研究院科学技术发展基金 更多>> 相关领域: 理学 核科学技术 电气工程 更多>>
电磁内爆型脉冲压缩开关研究 通过理论分析,给出了电磁内爆型脉冲压缩开关的理论设计模型,并利用磁流体力学方法对模型进行了数值模拟。通过对不同模型的计算,给出了不同丝阵参数下输出电流、轴向磁场、等离子体壳层随时间的变化,模拟结果表明,在合适的丝阵参数条... 徐福锴 张扬 丁武 董志伟关键词:电磁内爆 数值模拟 文献传递 Z箍缩等离子体MHD不稳定性的简化分析 被引量:2 2008年 在Haines的理论模型基础上,将金属丝阵负载Z箍缩内爆等离子体MRT不稳定性发展的全过程划分为四个部分加以描述,并利用ZP-0D程序定性分析了丝阵参数和驱动器条件对不稳定性的影响。研究结果表明,增加丝阵的丝根数,能够明显改善Z箍缩的稳定状态,有利于提高箍缩停滞时等离子体的温度、密度及X射线产额。 丁宁 张扬 刘全关键词:丝阵负载 FP-1装置铝套筒内爆动力学过程的一维磁流体力学模拟 2018年 作为一种重要的柱面会聚冲击和准等熵压缩加载源,磁驱动固体套筒内爆技术已广泛应用于高能量密度物理实验研究.针对FP-1装置驱动的固体套筒内爆动力学过程,建立了含强度的一维磁流体力学模型,并对典型实验进行了模拟.计算获得的套筒内爆速度同实验结果较为相符.模拟结果显示,该装置在40 kV充压条件下,可以将直径3 cm,厚0.5 mm的铝套筒加速至1.1 km/s,内壁速度超过1.5 km/s,同时保持大部分材料为固体状态.内爆套筒与相同材料靶筒碰撞产生的冲击压力约9 GPa.改变靶筒内部填充气体的压力,可以获得不同的靶筒运动速度、轨迹以及反弹半径,以满足不同类型实验的研究需要. 张扬 戴自换 孙奇志 章征伟 孙海权 王裴 丁宁 薛创 王冠琼 沈智军 李肖 王建国关键词:高能量密度物理 Z箍缩内爆的MARED程序数值模拟分析 被引量:4 2010年 MARED程序是模拟Z箍缩内爆过程的二维三温辐射磁流体力学程序,它适用于不同装置条件和不同负载参数.利用MARED程序对Z箍缩内爆进行模拟,结合丝阵Z箍缩实验分析表明:相同负载质量条件下,钨丝阵内爆产生的X射线辐射功率远大于铝丝阵产生的X射线功率;相同负载电流条件下,负载质量越大,计算得到的X射线功率越低;X射线功率随着负载电流增加而增加.MARED程序能够较好地反映Z箍缩内爆动力学过程,特别是不稳定性发展的二维图像,能够给出与不稳定性简化模型的理论分析及实验结果定性一致的演化规律.MARED程序模拟丝阵填充泡沫形成辐射场的初步计算得到了与Sandia实验室模拟Z装置上丝阵填充泡沫定性一致的结果. 丁宁 邬吉明 戴自换 张扬 尹丽 姚彦忠 孙顺凯 宁成 束小建关键词:X射线辐射 Z箍缩内爆的MARED程序数值模拟研究进展 了一个专用于Z箍缩内爆数值模拟的二维三温辐射磁流体力学程序(MARED),检验其一维及二维计算功能,表明该程序适用于不同装置条件、不同负载参数的模拟,能够反映Z箍缩内爆的主要特征及规律,物理图像定性合理.结合丝阵Z箍缩实... 丁宁 尹丽 孙顺凯 邬吉明 杨震华 符尚武 宁成 束小建 张扬 戴自换 姚彦忠Z箍缩丝阵负载区域的似稳态磁场分布 被引量:1 2011年 将负载区域的电流(丝阵电流、阴极板电流、阳极板电流和回流柱电流)离散成电流线或电流面等电流微元,根据毕奥-萨伐尔定律,计算所有电流微元在指定场点的磁场,再通过叠加给出该点的总磁场。研究结果发现:在丝阵外围区域,仅由丝阵电流所产生的磁场偏离无限长直导线磁场公式的值,但全部电流所产生的总磁场与公式给出的值很接近。同时,研究了不同负载结构参数下的磁场分布,结果表明:增加丝根数有助于减小单根丝表面的局部磁场,改善丝阵外围磁场分布的均匀性。 薛创 宁成 张扬 肖德龙 孙顺凯 黄俊 丁宁 束小建关键词:Z箍缩 磁场分布 Z箍缩内爆的MARED程序1维模拟分析 被引量:12 2008年 研制可靠的数值模拟工具对Z箍缩内爆产生X光辐射过程进行理论研究、实验分析以及负载设计至关重要。介绍了2维三温辐射磁流体力学程序(MARED)的物理方案,给出了MARED程序的1维检验结果,验证表明MARED程序适用不同装置条件、不同负载参数。结合丝阵Z箍缩实验的数值模拟和分析表明:相同负载质量条件下,钨丝阵内爆产生的X光辐射功率远大于铝丝阵产生的X光功率;相同负载电流条件下,负载质量越大,计算得到X光功率越低;X光功率随着负载电流增加而增加。 丁宁 邬吉明 杨震华 符尚武 宁成 刘全 束小建 张扬 戴自换关键词:Z箍缩 丝阵负载 数值模拟 准球形电磁内爆动力学研究及能量定标关系浅析 2017年 通过改变Z箍缩负载的初始形状和/或质量密度分布,可以实现等离子体的准球形聚心内爆.同柱形箍缩相比,准球形电磁内爆可以将内爆动能集中加载至负载中心较小的空间区域内,获得更高的能量密度,从而在驱动Z箍缩动态黑腔实现聚变点火方面具有潜在优势.准球形电磁内爆的负载和电极结构比柱形Z箍缩更复杂,球面收缩的几何特点使其内爆动力学过程和能量定标关系显著区别于柱形内爆.本文利用解析的薄壳模型推导并分析了理想条件下准球形电磁内爆的动力学行为和能量定标关系,并同二维磁流体力学模拟结果进行了比较.与柱形Z箍缩内爆相比,准球形电磁内爆的动能不仅与驱动电流有关,而且敏感地依赖于负载的初始尺寸.在不显著降低驱动电流和内爆品质的前提下,适当增加负载的初始半径和最大纬度,有利于获得更多的内爆动能和能量加载密度. 张扬 孙顺凯 丁宁 李正宏 束小建关键词:Z箍缩 “聚龙一号”装置磁驱动准等熵压缩实验的一维磁流体力学模拟 2018年 国内首台多路并联超高功率脉冲装置"聚龙一号"(PTS)已被用于磁驱动准等熵实验研究,其分时分组放电特点为开展材料的动高压可控路径加载研究提供了便利.磁驱动准等熵实验的物理设计和结果分析需要依赖可靠的数值模拟平台.本文介绍了含强度计算的一维磁流体力学程序MADE1D的物理模型和程序特点,讨论了"聚龙一号"装置两种不同电流波形驱动条件下准等熵实验的模拟情况.结果显示,MADE1D程序能够较好地反映电磁力引起的压缩波在样品内部的产生、传播及发展过程,计算获得的"样品/窗口"界面速度同实验测量结果符合较好.分析发现,电流波形是影响加载过程的重要因素.对于目前使用的带状电极,电流上升率不宜超过40 k A/ns,否则可能在厚度1.2 mm以上的铝样品中产生冲击. 张扬 薛创 丁宁 刘海风 宋海峰 张朝辉 王贵林 孙顺凯 宁成 戴自换 束小建Z箍缩驱动惯性约束聚变的新途径探索 2016年 惯性约束聚变(ICF)是要把某种形式的能量直接或间接地加载到聚变靶上,压缩并加热聚变燃料,在内爆运动惯性约束下实现热核点火和燃烧。基于脉冲功率技术的快Z箍缩(Fast Z—pinch)技术可以实现驱动器电储能到Z箍缩负载动能或X光辐射能的高效率能量转换, 丁宁 张扬 肖德龙 黄俊 薛创关键词:惯性约束聚变 Z箍缩 驱动器 脉冲功率技术 能量转换