强激光与粒子束

作者：刘志刚, 邹晓兵, 王新新,

关键词：金属丝电爆炸, 水中放电, 磁流体, 混合有限元, 放电模式,

基于拉格朗日描述，建立了水中金属丝电爆炸的单温磁流体动力学模型，并给出一种高阶混合有限元离散求解方法。拉氏可压缩流体方程组中，速度定义在H1连续有限元空间，内能定义在L2间断有限元空间实现物质界面的精确捕捉，存在激波的区域引入张量人工粘性抑制数值振荡。磁扩散方程仅考虑周向磁通量密度，简化为标量方程，使用H1连续有限元方法离散求解。焦耳热和洛伦兹力作为源项引入实现磁流体方程的耦合。数值算例表明：磁扩散求解器能够求解存在不同电导率的多介质磁扩散问题；拉氏流体求解器能够精确追踪物质界面，具有较好的激波分辨能力；耦合RLC电路的磁流体求解器能够复现水中金属丝电爆炸加热相变、冲击波的产生与传播、放电模式转变等物理过程。

来源：2022年第7期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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