Институт вычислительных технологий СО РАН Кафедра математического моделирования НГУ Кафедра вычислительных технологий НГТУ
Объединенный семинар
Информационно-вычислительные технологии
(численные методы механики сплошной среды)
основан в 1964 году академиком Н.Н. Яненко
Руководители: академик Ю.И. Шокин, профессор В.М. Ковеня

вторник
28 Октябрь 2014
16:00
конференц-зал ИВТ СО РАН (к. 513)
проспект Академика Лаврентьева, 6
д.ф.-м.н. Палымский Игорь Борисович
СибГУТИ (Новосибирск)
Численное моделирование электростатического обжатия реагирующего дейтерия

Численно моделируется процесс обжатия газообразного дейтерия с учетом двух возможных реакций термоядерного горения D-D и T-D типа. Используется метод частиц, при этом каждая частица взаимодействует со всеми остальными. Математическая постановка задачи следует несколько упрощенной схеме инерционного электростатического удержания. Согласно физической постановке, положительно заряженные ядра дейтерия помещены в область между двумя электродами при разности потенциалов на них порядка 130 кВ. На частицы действуют ускоряющая к катоду (в центр области) сила со стороны внешнего электростатического поля и “межчастичные” силы кулоновского отталкивания. При этом полагается, что термоядерные реакции имеют место, если частицы подходят достаточно близко к друг другу, имеют кинетическую энергию, достаточную для преодоления кулоновского барьера и скорости, направленные под углом близким к 180. При ядерных превращениях считаются выполненными законы сохранения энергии и импульса. В расчетах учитывается от 5000 до 50000 частиц, для простоты задача рассматривается в двумерной постановке и в безразмерном виде, масса ядра дейтерия считается равной 2, а его заряд 1. В начальный момент времени все частицы расположены на окружности единичного радиуса вблизи анода. Типичный сценарий развития течения следующий: под действием приложенного электростатического поля заряженные частицы стягиваются к центру, как следствие, их ускоренные потоки сталкиваются в центре, что при выполнении соответствующих условий приводит к инициированию термоядерных реакций. Протекание реакций термоядерного горения приводит к значительному росту кинетической энергии и, как следствие, рассеянию газового облака. Все расчеты проведены на 8-ми ядерном сервере с процессором AMD 8350 4.1 Ггц с использованием графического ускорителя на графической карте NVIDIA GTX 570.


Секретарь семинара: к.ф.-м.н. О.И. Гусев