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第十三届全国流体力学学术会议

作者：张文硕杨瑞鑫张子健刘云峰陈海涛北京应用物理与计算数学研究所北京大学工学院航空航天系香港理工大学航空及民航工程学系中国科学院力学研究所中国科学院大学工程科学学院

针对液体燃料斜爆轰发动机的计算仿真需求,为考察蒸发建模对斜爆轰燃烧的影响特性,基于欧拉-拉格朗日框架和粒子点源算法对煤油液滴-空气两相斜爆轰流场进行了数值模拟,对比研究了六种蒸发模型下的液滴蒸发历程和斜爆轰波系结构。结果表... 详细信息

针对液体燃料斜爆轰发动机的计算仿真需求,为考察蒸发建模对斜爆轰燃烧的影响特性,基于欧拉-拉格朗日框架和粒子点源算法对煤油液滴-空气两相斜爆轰流场进行了数值模拟,对比研究了六种蒸发模型下的液滴蒸发历程和斜爆轰波系结构。结果表明,利用各种蒸发模型计算的单液滴蒸发曲线相似,但蒸发速率有所差异。气-液界面温度对蒸发速率影响显著,考虑液滴内部热传导和内循环效应后界面温度降低,蒸发速率减小。对于微米尺度的煤油液滴,Langmuir-Knudsen非平衡效应使界面煤油蒸气分压低于饱和蒸气压,蒸发减慢。气相流场中,蒸发与流动、燃烧过程耦合,蒸发速率影响流动结构和放热速率。不同蒸发建模方式下,观察到三种斜爆轰起爆结构,给出了其形成机理,起爆距离与蒸发速率负相关,起爆后下游斜爆轰强度基本不受蒸发模型影响。

关键词：斜爆轰气-液两相流蒸发模型起爆结构

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惯性约束聚变X射线晶体衍射研究及最新进展

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强激光与粒子束 2020年第11期32卷 92-100页

作者：孙奥尚万里杨国洪韦敏习黎淼车兴森侯立飞杜华冰杨轶濛张文海杨冬王峰何海恩杨家敏江少恩张保汉丁永坤中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 重庆邮电大学光电工程学院重庆400065 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

介绍了惯性约束聚变研究中X射线线谱诊断与各物理量之间关系,并对X射线晶体谱仪诊断方式及诊断原理进行了简要说明。针对不同类型诊断,介绍了常用不同类型衍射晶体的作用与原理。此外,介绍了最近开展的一种新型变锥面弯晶X射线诊断方法... 详细信息

介绍了惯性约束聚变研究中X射线线谱诊断与各物理量之间关系,并对X射线晶体谱仪诊断方式及诊断原理进行了简要说明。针对不同类型诊断,介绍了常用不同类型衍射晶体的作用与原理。此外,介绍了最近开展的一种新型变锥面弯晶X射线诊断方法研究,此方法拥有高集光效率的同时,保证了后端接收装置的精巧耦合,减小了像差。以变锥面弯晶衍射特性研究为出发点,开发了一个X射线任意面型晶体衍射追迹仿真软件X-Chase,并以国内某大型激光装置类H、类He线的变锥面晶体诊断为例进行了计算演示,数值模拟结果显示了变锥面晶体具有很好的聚焦效果。

关键词： X射线线谱 X射线衍射数值模拟惯性约束聚变

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ALE计算中基于声速分布的网格优化技术

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计算物理 2019年第1期36卷 15-24页

作者：戴自换北京应用物理与计算数学研究所邓稼先创新研究中心北京100088

基于声速分布,提出一种拉氏流体力学计算中大变形网格优化的数值技术.该方法不但可以优化网格的几何形状且可以提高拉氏流体计算的时间步长.介绍基于声速分布的网格松弛泛函、修正梯度流方程的推导、离散和求解方法,启动/终止网格优化... 详细信息

基于声速分布,提出一种拉氏流体力学计算中大变形网格优化的数值技术.该方法不但可以优化网格的几何形状且可以提高拉氏流体计算的时间步长.介绍基于声速分布的网格松弛泛函、修正梯度流方程的推导、离散和求解方法,启动/终止网格优化过程的条件,及基于这种网格优化方法的ALE算法.给出Rayleigh-Taylor不稳定性问题等数值算例,用以证明该方法的有效性.

关键词：声速网格优化 ALE计算

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半导体多物理效应并行计算程序JEMS-CDS-Device设计与实现

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强激光与粒子束 2020年第4期32卷 89-96页

作者：李光荣赵振国王卫杰游春光周海京中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院复杂电磁环境科学与技术重点实验室四川绵阳621900

针对复杂电磁环境下器件多物理效应机理研究需求,研发了半导体多物理效应并行计算程序JEMS-CDS-Device。介绍了JEMS-CDS-Device的架构设计与实现技术。程序基于非结构网格并行框架JAUMIN实现,采用有限体积法(FVM)离散,使用牛顿法全耦合... 详细信息

针对复杂电磁环境下器件多物理效应机理研究需求,研发了半导体多物理效应并行计算程序JEMS-CDS-Device。介绍了JEMS-CDS-Device的架构设计与实现技术。程序基于非结构网格并行框架JAUMIN实现,采用有限体积法(FVM)离散,使用牛顿法全耦合求解"电-载流子输运-热"问题。程序采用"内核+算法库"形式架构,支持2维和3维非结构网格、千万自由度问题并行求解,支持物理方程、离散算法、材料物理模型等的扩展开发。

关键词：半导体数值模拟漂移扩散模型有限体积法全耦合自动微分高性能计算

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Z箍缩动态黑腔驱动靶丸内爆动力学

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物理学报 2018年第2期67卷 195-203页

作者：肖德龙戴自换孙顺凯丁宁张扬邬吉明尹丽束小建北京应用物理与计算数学研究所北京100088

利用Z箍缩动态黑腔驱动靶丸内爆是实现惯性约束聚变可能的技术途径之一.聚龙一号装置已开展的动态黑腔实验初步表明形成了有效的动态黑腔辐射场,为驱动靶丸内爆研究奠定了重要基础.针对聚龙一号装置驱动条件,通过建立包含柱形动态黑腔... 详细信息

利用Z箍缩动态黑腔驱动靶丸内爆是实现惯性约束聚变可能的技术途径之一.聚龙一号装置已开展的动态黑腔实验初步表明形成了有效的动态黑腔辐射场,为驱动靶丸内爆研究奠定了重要基础.针对聚龙一号装置驱动条件,通过建立包含柱形动态黑腔与球形靶丸的柱球耦合物理模型,利用二维辐射磁流体力学程序,对Z箍缩动态黑腔驱动靶丸内爆动力学过程进行了数值模拟研究,获得了丝阵等离子体内爆、丝阵等离子体与泡沫转换体相互作用、冲击波产生和黑腔辐射传输、辐射烧蚀和燃料压缩的完整过程.在此基础上,研究了靶丸赤道面和两极的辐射源均匀性及燃料压缩对称性.结果表明,由于在泡沫转换体中的辐射传输以及黑腔-靶能量耦合过程,靶丸赤道面与两极辐射波形存在一定的时间差和峰值差,造成燃料压缩不对称.若减小靶丸半径,可以提高燃料压缩的对称性,但靶丸半径很小时聚变产额也较低;靶丸半径较大时,由于靶丸赤道面和两极辐射场时间和温度峰值的较大差异,燃料压缩呈现更为明显的不对称性.

关键词： Z箍缩动态黑腔辐射驱动靶丸内爆惯性约束聚变

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上市公司定向增发中的信息溢出效应研究

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营销界 2022年第11期 131-133页

作者：杨佰慧北京应用物理与计算数学研究所

定向增发作为一种较为灵活和弹性的融资形式，已经成为我国上市公司最重要的股权融资方式之一。针对定向增发所产生的信息溢出效应可以得到“传染效应”和“竞争效应”的不同假说，本文将检验在定向增发的过程中是否存在信息溢出效应，... 详细信息

定向增发作为一种较为灵活和弹性的融资形式，已经成为我国上市公司最重要的股权融资方式之一。针对定向增发所产生的信息溢出效应可以得到“传染效应”和“竞争效应”的不同假说，本文将检验在定向增发的过程中是否存在信息溢出效应，以及当信息溢出效应存在时，探究其对发行企业所在行业产生影响的方向及其原因。当信息溢出效应存在时，本文将通过多元回归模型探究影响该效应的因素，检验企业特性、行业特性等因素所发挥的作用，并根据回归结果分析和解释信息溢出效应所产生的原因。

关键词：定向增发信息溢出效应传染效应上市公司

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激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展

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强激光与粒子束 2021年第1期33卷 1-60页

作者：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范征锋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郭宏宇李英骏程涛高振方丽丽王保山王英华曾维新卢艳旷圆圆赵振朝陈伟戴振生谷建法葛峰峻康洞国张桦森乔秀梅李蒙刘长礼申昊许琰高耀明刘元元胡晓燕徐小文郑无敌邹士阳王敏朱少平张维岩贺贤土北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室工学院北京100871 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800 中国矿业大学(北京) 北京100083 中国海洋大学数学科学学院山东青岛266100 安徽大学物理与材料科学学院合肥230039

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... 详细信息

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。

关键词：激光聚变惯性约束聚变流体力学不稳定性高能量密度物理非线性流动辐射流体力学内爆物理

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两类向量序列加速收敛方法比较

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数值计算与计算机应用 2021年第4期42卷 379-394页

作者：秦子康安恒斌王新玉中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 东北师范大学数学与统计学院长春130024

迭代方法是求解大规模线性和非线性问题的主要方法.由迭代方法产生的向量序列的收敛速度直接影响方法的应用效果.为了提高向量序列的收敛速度,可以采用向量序列的迭代加速算法.目前,针对向量序列加速收敛的算法主要包括两类:基于外插类... 详细信息

迭代方法是求解大规模线性和非线性问题的主要方法.由迭代方法产生的向量序列的收敛速度直接影响方法的应用效果.为了提高向量序列的收敛速度,可以采用向量序列的迭代加速算法.目前,针对向量序列加速收敛的算法主要包括两类:基于外插类的方法和基于Anderson加速的方法.外插类加速方法通过对于原序列进行变形,以获得新的向量序列,使新的向量序列的收敛速度比原序列更快.典型的外插类方法有最小多项式外插(MPE)方法,修正的最小多项式外插(MMPE)方法,降秩外插(RRE)方法,拓扑ε算法(TEA),向量ε算法(VEA)等.Anderson加速方法结合不动点迭代格式,利用迭代过程中残差序列的信息构造新的迭代序列.本文选取RRE方法作为外插类加速方法的代表,与Anderson加速方法进行比较,并重点通过几类典型应用进行测试和分析.结果表明,Anderson加速方法和RRE方法均可提高向量序列的收敛速度,并且Anderson加速方法比RRE方法更为稳定和有效.

关键词：向量序列:迭代加速不动点迭代 RRE Anderson加速

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全局减方差方法在乏燃料干式贮存容器屏蔽计算中的应用

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原子能科学技术 2019年第5期53卷 884-892页

作者：王梦琪郑征梅其良黎辉程汤培上海核工程研究设计院有限公司上海200233 北京应用物理与计算数学研究所北京100190

开发了基于离散纵标(S_N)方法的蒙特卡罗(MC)全局减方差方法,针对乏燃料干式贮存容器,分别建立了中子源及光子源MC直接计算模型、S_N计算模型及全局减方差方法计算模型,并进行了计算精度和效率的比较。数值结果表明,全局减方差方法计算... 详细信息

开发了基于离散纵标(S_N)方法的蒙特卡罗(MC)全局减方差方法,针对乏燃料干式贮存容器,分别建立了中子源及光子源MC直接计算模型、S_N计算模型及全局减方差方法计算模型,并进行了计算精度和效率的比较。数值结果表明,全局减方差方法计算结果与无偏的MC及S_N计算结果相比吻合良好。其中S_N计算的次级光子剂量率与全局减方差方法计算的偏差较大,这主要是由于MC计算和S_N计算时的数据库差异导致的。和无偏的MC结果相比,全局减方差方法计算的中子及次级光子输运计算收敛效率提高了近2个数量级,初级光子输运计算收敛效率提高了1～2个数量级。

关键词：蒙特卡罗全局减方差方法干式贮存

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边界元方法的一些研究进展

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计算数学 2020年第3期42卷 310-348页

作者：刘阳李金胡齐芽贾祖朋余德浩 IAPCM 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 华北理工大学理学院唐山063210 LSEC 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学研究所北京100190 中国科学院大学数学科学学院北京100049

本文旨在综述我们小组近二十年来在边界元方法这一领域的一些研究成果,在简要介绍边界元方法的基本思想后,主要介绍了一类非线性界面问题的有限元-边界元耦合方法、求解电磁散射问题的有限元-边界元耦合方法和超奇异积分的一类计算方法.

关键词：无界区域.有限元边界元奇异积分

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