測(cè)地聲模與漂移波湍流相互作用的數(shù)值研究.pdf

1、浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得浙江大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名： 鄞往輝 簽字日期：∥仲年占月／o 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解浙江大學(xué)有

2、權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)浙江大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。( 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū))學(xué)位論文作者簽名： 鲆往奸簽字日期： 夕竹年易月／口日 聊揣以嘶簽字日期：Lt 牛年‘月夕。日摘要能源問(wèn)題一直與人類(lèi)的生活息息相關(guān)。鑒于石油、煤炭等不可再生資源的枯竭，發(fā)展核能源就顯得很重要。而

3、受控核聚變中有望實(shí)現(xiàn)的是磁約束聚變和慣性約束聚變。在磁約束聚變中，反常輸運(yùn)的機(jī)制一直是聚變研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一。普遍認(rèn)為反常輸運(yùn)是由聚變等離子體中的漂移波湍流所驅(qū)動(dòng)的，因此如何抑制漂移波湍流，對(duì)于提高托卡馬克的約束性能有著重要的意義。測(cè)地聲模( g e o d e s i c a c o u s t i c m o d e ，G A M ) 是環(huán)形等離子體中特有的一支靜電振蕩模，其模結(jié)構(gòu)在環(huán)向上對(duì)稱(chēng)，極向上近似對(duì)稱(chēng)。理論研究表明測(cè)地聲?？?/p>

4、以通過(guò)非線性相互作用調(diào)節(jié)漂移波湍流，從而成為可以改善輸運(yùn)的一種調(diào)制方法。根據(jù)R o s e n b l u t h 對(duì)有限群速度的兩支次級(jí)波的參量衰變不穩(wěn)定性的研究：由于動(dòng)理學(xué)色散效應(yīng)，當(dāng)測(cè)地聲模與漂移波邊帶模具有相同方向的徑向群速度時(shí)，漂移波邊帶模和測(cè)地聲模會(huì)耦合在一起并且在很短時(shí)間內(nèi)傳播出漂移波泵浦波的范圍，顯示出對(duì)流不穩(wěn)定性，不能起到抑制漂移波湍流的效果，而當(dāng)G A M 和漂移波邊帶模具有相反方向的線性群速度時(shí)，G A M就會(huì)在泵

5、浦波范圍內(nèi)持續(xù)增長(zhǎng)，從而起到抑制漂移波湍流的作用。在本文中，我們主要研究了漂移波湍流對(duì)測(cè)地聲模的激發(fā)，從Z ．Q i u ，L ．C h e n 等人得到的描述漂移波和測(cè)地聲模非線性相互作用的一組耦合方程出發(fā)，用M a t l a b 編寫(xiě)了一個(gè)有限差分法的程序，然后對(duì)這組方程進(jìn)行數(shù)值求解，并在不同的參數(shù)條件下模擬出了測(cè)地聲模和漂移波邊帶模相互作用的時(shí)空演化過(guò)程。具體內(nèi)容包括：我們始終取漂移波邊帶模的群速度方向?yàn)檎?，通過(guò)改變G A M

6、的方向，來(lái)研究相應(yīng)的對(duì)流／絕對(duì)不穩(wěn)定性。首先取均勻的漂移波泵浦波，在對(duì)流不穩(wěn)定條件下，我們發(fā)現(xiàn)漂移波邊帶模和測(cè)地聲模耦合在一起向外傳播出去，而在絕對(duì)不穩(wěn)定條件下兩者耦合并在泵浦波的范圍內(nèi)增長(zhǎng)。然后作為對(duì)照，我們?nèi)「咚剐偷谋闷植ǎ贕 A M 和邊帶模群速度方向相同和相反兩種情況下，觀察到相應(yīng)的對(duì)流不穩(wěn)定性和絕對(duì)不穩(wěn)定性，并且繪制了G A M 在原點(diǎn)處的幅度。在均勻泵浦情形下，取對(duì)流不穩(wěn)定的情況，測(cè)量了G A M 和漂移波邊帶模的耦合波包