回旋动理学论文-刘鹏飞

回旋动理学论文-刘鹏飞

导读:本文包含了回旋动理学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:回旋动理学,李变换,哈密顿,矩

回旋动理学论文文献综述

刘鹏飞[1](2017)在《高阶回旋动理学研究与模型的构建》一文中研究指出回旋动理学作为一种强大工具,已经被广泛应用到等离子体解析理论和数值模拟当中。回旋动理包括早期的传统回旋动理学和现代李变换回旋动理学。与传统回旋动理学相比,李变换回旋动理学具有很多优点:首先,李变换回旋动理学具有很好的守恒性质,如系统动量守恒、能量守恒以及相空间体积守恒;第二,李变换回旋动理学更加系统化;第叁,李变换回旋动理学方便扩展到更高阶。射频波是磁约束聚变等离子体中辅助加热和电流驱动的重要途径,本文的第一个研究内容是在李变换回旋动理学的基础上,发展一个研究射频波的模拟模型。由于主要研究的是离子回旋频段的波和低混杂波,因此,离子用动理学描述,电子用回旋动理学描述。场方程部分,直接求解泊松方程和安培定律这样一组矢量方程。为了模拟真实的聚变装置位型,通过引入了磁面坐标并用δf方法,将模型拓展到环几何中。在求解麦克斯韦方程组的过程中,需要导出回旋中心分布函数的矩。首先,用纯拉回变换法,求出了分布函数的线性矩。为解释回旋动理学效应的物理机制,本文又用纯推进变换方法重新推导了矩方程并分析了每一项的来源。在纯推进变换方法中,通过一阶生成函数和导心回旋半径,引入了回旋中心回旋半径,从极化和磁化的角度,分析了线性零阶矩和一阶矩的物理意义。包括有质动力在内的高阶非线性效应对研究波在等离子中传播,特别是在吸收和反射界面位置的非线性过程至关重要。因此,本文的第二个研究内容是在李变换回旋动理学的基础上,假定粒子平衡分布为麦克斯韦分布,将弗拉索夫-麦克斯韦系统扩展到更高阶,其中弗拉索夫方程包含了∈B∈δ2和∈ ||∈δ2阶项,麦克斯韦方程包含了∈δ2、∈B∈δ和∈ω∈δ阶项,使其具有自洽地分析包括有质动力相关的高阶项。首先,在单粒子哈密顿动力学中,将导心变换精确到∈B2阶,分别将粒子相空间和导心相空间中的拉莫尔回旋半径精确到∈B2阶。随后,将回旋中心的变换精确到∈δ2阶。在回旋中心变换过程中,一阶哈密顿量和一阶规范标量场都保留了非均匀性引起的高阶项,并给出了二阶生成矢量场的具体形式。因此,哈密顿系统包含了 ∈δ2、∈B∈δ和∈||∈δ阶项。其次,回旋中心相空间的弗拉索夫方程是通过李变换从粒子相空间弗拉索夫方程变换得到的。用纯拉回变换法,求出了分布函数的非线性零阶矩、一阶矩和二阶距,最后得到了二阶的麦克斯韦方程组。虽然在实际工作中,我们首先用低阶回旋动理学构建射频波模型,然后将回旋动理学扩展到高阶。但为了使论文更加紧凑,我们将高阶非线性回旋动理学研究的内容调整到构建模型之前。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-06-01)

徐颖峰[2](2012)在《回旋动理学研究》一文中研究指出湍流输运是托卡马克磁化等离子体研究中最重要的物理问题之一。因为湍流输运将降低等离子体的约束。托卡马克中的湍流大多是低频微观湍流,它能够用回旋动理学理论与模拟来研究。本文对回旋动理学作了一定的研究。首先,我们回顾了非线性回旋动理学理论。其次,我们讨论了对于哈密顿回旋中心模型下,回旋动理学中李变换的性质。第一条性质是回旋中心雅可比行列式函数形式上与导心雅可比行列式相同。第二条性质是两套回旋中心坐标之间的坐标变换与相应的两套导心坐标之间的坐标变换相同。第叁条性质是尽管生成矢量场不是哈密顿流,然而它们在相空间是不可压缩流。这与第一条性质一致。然后,我们讨论了哈密顿回旋中心模型下,非线性回旋动理学理论的电磁规范不变性。我们用“R-I”分解的方法证明了对回旋动理学方程组作系统截断下,非线性回旋动理学理论保持电磁规范不变性。对于任意截断,非线性回旋动理学理论的电磁规范不变性就会被破坏。对于非线性回旋动理学理论,保留回旋动理学弗拉索夫方程和回旋中心分布函数的拉回变换中的所有二阶项,才能使得导心分布函数是一个电磁规范不变量。最后,我们从回旋动理学中李变换的性质得到了使用精确正则变量的线性回旋动理学理论。并证明了回旋中心运动方程与通常的导心运动方程在线性、漂移近似下是等价的。我们还介绍了在使用精确正则变量的线性回旋动理学理论基础上自主发展起来的数值程序GYCAVA。它可以用来计算托卡马克中任意电磁扰动下带点粒子的导心轨道。我们还讨论了在静态磁岛中用GYCAVA计算的导心轨道。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2012-04-01)

胡双辉,陈骝[3](2011)在《阿尔芬波的磁流体力学-回旋动理学混合数值模拟研究》一文中研究指出磁流体力学-回旋动理学(magnetohydrodynamic-gyrokinetic)混合数值模拟方法是受控核聚变等离子体研究中探索高能量粒子物理(energetic particle physics)的重要手段。阿尔芬波(Alfven wave)及其由高能量粒子以及主体热化粒子(core thermal particle)共振激发的包括从频率高于环效应引发的阿尔芬频隙(toroidal Alfven frequency gap)到低频阿尔芬连续谱(l0w-frequency Alfven(本文来源于《第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集》期刊2011-08-08)

回旋动理学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

湍流输运是托卡马克磁化等离子体研究中最重要的物理问题之一。因为湍流输运将降低等离子体的约束。托卡马克中的湍流大多是低频微观湍流,它能够用回旋动理学理论与模拟来研究。本文对回旋动理学作了一定的研究。首先,我们回顾了非线性回旋动理学理论。其次,我们讨论了对于哈密顿回旋中心模型下,回旋动理学中李变换的性质。第一条性质是回旋中心雅可比行列式函数形式上与导心雅可比行列式相同。第二条性质是两套回旋中心坐标之间的坐标变换与相应的两套导心坐标之间的坐标变换相同。第叁条性质是尽管生成矢量场不是哈密顿流,然而它们在相空间是不可压缩流。这与第一条性质一致。然后,我们讨论了哈密顿回旋中心模型下,非线性回旋动理学理论的电磁规范不变性。我们用“R-I”分解的方法证明了对回旋动理学方程组作系统截断下,非线性回旋动理学理论保持电磁规范不变性。对于任意截断,非线性回旋动理学理论的电磁规范不变性就会被破坏。对于非线性回旋动理学理论,保留回旋动理学弗拉索夫方程和回旋中心分布函数的拉回变换中的所有二阶项,才能使得导心分布函数是一个电磁规范不变量。最后,我们从回旋动理学中李变换的性质得到了使用精确正则变量的线性回旋动理学理论。并证明了回旋中心运动方程与通常的导心运动方程在线性、漂移近似下是等价的。我们还介绍了在使用精确正则变量的线性回旋动理学理论基础上自主发展起来的数值程序GYCAVA。它可以用来计算托卡马克中任意电磁扰动下带点粒子的导心轨道。我们还讨论了在静态磁岛中用GYCAVA计算的导心轨道。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

回旋动理学论文参考文献

[1].刘鹏飞.高阶回旋动理学研究与模型的构建[D].中国科学技术大学.2017

[2].徐颖峰.回旋动理学研究[D].中国科学技术大学.2012

[3].胡双辉,陈骝.阿尔芬波的磁流体力学-回旋动理学混合数值模拟研究[C].第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集.2011

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