磁場(chǎng)重聯(lián)是空間和實(shí)驗(yàn)室等離子體中常見的一種快尺度物理過程,如太陽風(fēng)撞擊地球磁層、地球磁尾亞暴、托卡馬克等離子體破裂等都與磁場(chǎng)重聯(lián)緊密相關(guān)。磁場(chǎng)重聯(lián)會(huì)引起磁場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變,并伴隨著等離子體磁能的釋放和等離子體動(dòng)能的增加。近些年來,人們對(duì)于重聯(lián)理論開展了許多理論和模擬研究。針對(duì)空間和實(shí)驗(yàn)室中的磁場(chǎng)重聯(lián)現(xiàn)象,學(xué)者們提出了許多可能的觸發(fā)快速磁場(chǎng)重聯(lián)的物理機(jī)制,最近提出的磁島鏈不穩(wěn)定性就是其中一個(gè)。當(dāng)?shù)入x子體系統(tǒng)的磁雷諾數(shù)大于一定值時(shí),細(xì)長(zhǎng)的電流片上就會(huì)產(chǎn)生超阿爾芬波不穩(wěn)定性,電流片斷裂從而產(chǎn)生磁島鏈。在隨后的非線性階段,小磁島增長(zhǎng)并逐漸融合,導(dǎo)致快速磁場(chǎng)重聯(lián)的發(fā)生。目前,在空間物理和磁約束等離子體中觀測(cè)到的磁島鏈的結(jié)構(gòu)也證明了磁島鏈不穩(wěn)定性引起的快速磁場(chǎng)重聯(lián)。本論文針對(duì)磁島鏈不穩(wěn)定性,采用二維三分量的電阻磁流體模型,數(shù)值研究垂直平面驅(qū)動(dòng)流、導(dǎo)向磁場(chǎng)、非對(duì)稱性磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)磁島鏈不穩(wěn)定性的影響,以數(shù)值模擬的方式解釋了磁島鏈的快速增長(zhǎng)機(jī)制。第一章,介紹了本論文研究的課題背景,簡(jiǎn)述了磁場(chǎng)重聯(lián)的基礎(chǔ)理論和重要模型,并介紹了近幾十年磁島鏈不穩(wěn)定性的研究進(jìn)展。第二章,介紹了研究等離子體的三種主要模型:磁流體... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 磁場(chǎng)重聯(lián)
    1.2 磁場(chǎng)重聯(lián)的理論模型
        1.2.1 Sweet-Parker重聯(lián)模型
        1.2.2 Petschek重聯(lián)模型
        1.2.3 無碰撞磁場(chǎng)重聯(lián):霍爾磁重聯(lián)
    1.3 磁島的形成過程
    1.4 磁島鏈不穩(wěn)定性及相關(guān)進(jìn)展
    1.5 研究動(dòng)機(jī)
    1.6 研究的工作和內(nèi)容安排
2 等離子體數(shù)值研究方法
    2.1 磁流體模擬研究(MHD)
    2.2 粒子模擬研究(PIC)
    2.3 混合模擬研究(Hybrid)
3 垂直平面驅(qū)動(dòng)流對(duì)磁島鏈形成的影響
    3.1 模型和方法
        3.1.1 基本方程
        3.1.2 無量綱化
        3.1.3 平衡條件及算法
    3.2 模擬結(jié)果
        3.2.1 驅(qū)動(dòng)流寬度對(duì)磁島鏈形成的影響
        3.2.2 驅(qū)動(dòng)流強(qiáng)度對(duì)磁島鏈形成的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 垂直平面驅(qū)動(dòng)流和導(dǎo)向B_y場(chǎng)對(duì)磁島鏈的共同作用
    4.1 模型和方法
    4.2 模擬結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
5 非對(duì)稱磁重聯(lián)中磁島鏈形成的過程
    5.1 模型和方法
    5.2 模擬結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3185323