磁化套筒慣性聚變(magnetized liner inertial fusion,MagLIF)結(jié)合了傳統(tǒng)磁約束聚變和慣性約束聚變的優(yōu)點(diǎn),理論上可以顯著地降低聚變實(shí)現(xiàn)的難度,具有極大的應(yīng)用潛力.以研究MagLIF中的關(guān)鍵問題為目標(biāo),建立能夠綜合考慮磁化、預(yù)加熱、套筒內(nèi)爆、聚變反應(yīng)、端面效應(yīng)、磁通壓縮等多種復(fù)雜機(jī)制在內(nèi)的集成化物理模型,特別是通過引入流體噴射模型,使得可以在一維計(jì)算條件下考慮具有二維特性的端面損失情況,并額外考慮Nernst擴(kuò)散項(xiàng)對磁通損失的影響.在此基礎(chǔ)上編寫實(shí)現(xiàn)一維集成化MagLIF數(shù)值模擬程序MIST(magnetic implosion simulation tools),與FP-1裝置(2 MA,7.2μs)上鋁套筒內(nèi)爆實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比驗(yàn)證了程序磁流體模塊的正確性;將聚變模塊納入后與國外同類程序LASNEX和HYDRA計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整體比較,所得數(shù)值結(jié)果總體接近,主要差異體現(xiàn)在燃料溫度的計(jì)算上,對可能影響的原因進(jìn)行了簡要分析.所建立的集成化模型與程序?qū)槲磥黹_展MagLIF聚變實(shí)驗(yàn)研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和重要工具.

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