測地聲模與漂移波湍流相互作用的數(shù)值研究.pdf

1、浙江大學研究生學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙江大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名： 鄞往輝 簽字日期：∥仲年占月／o 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解浙江大學有

2、權保留并向國家有關部門或機構送交本論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權浙江大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。( 保密的學位論文在解密后適用本授權書)學位論文作者簽名： 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。日摘要能源問題一直與人類的生活息息相關。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，反常輸運的機制一直是聚變研究的關鍵問題之一。普遍認為反常輸運是由聚變等離子體中的漂移波湍流所驅(qū)動的，因此如何抑制漂移波湍流，對于提高托卡馬克的約束性能有著重要的意義。測地聲模( 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，其模結構在環(huán)向上對稱，極向上近似對稱。理論研究表明測地聲?？?/p>

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

5、浦波范圍內(nèi)持續(xù)增長，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測地聲模的激發(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 編寫了一個有限差分法的程序，然后對這組方程進行數(shù)值求解，并在不同的參數(shù)條件下模擬出了測地聲模和漂移波邊帶模相互作用的時空演化過程。具體內(nèi)容包括：我們始終取漂移波邊帶模的群速度方向為正，通過改變G A M

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