多階層モデルによる統合爆縮コードの開発と高速点火実証実験の提案
使用多层模型开发集成内爆代码并提出高速点火演示实验
基本信息
- 批准号:15J02622
- 负责人:
- 金额:$ 1.79万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2015
- 资助国家:日本
- 起止时间:2015-04-24 至 2018-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
今年度は輻射流体シミュレーションにおいてしばしば用いられる1流体2温度モデルと、レーザープラズマの運動論解析で用いられる相対論的Vlasov-Maxwell系に関する革新的な数値計算法を開発した。1流体2温度モデルは質量と運動量に関して保存形、エネルギーに関して非保存形で記述されるため、衝撃波のような不連続が流れ場に存在すると計算結果に大きな誤差が生じうる。本研究では、エネルギー保存則は積の微分法則と商の微分法則を用いることで支配方程式から解析的に導出できることに着目し、これらの数学公式が離散式において矛盾なく成立するように差分演算子の設計を行った。1流体2温度モデルの衝撃波管問題により数値実験を行ったが、本手法は大域的なエネルギー保存則を丸め誤差レベルで厳密に満足するのみならず、数学的な不連続を含む解析解をよく再現することが判明した。相対論的Vlasov-Maxwell系から保存則を導出するには、相対論的Vlasov方程式に部分積分を、Maxwell方程式に積の微分法則と偏微分演算子の交換法則を使用する必要がある。一般的に、数値シミュレーションでは微分を差分により置き換えるため、これらの数学公式は数値誤差により厳密には満足されない。本研究では時間差分について1段2次精度陰的Runge-Kutta法を、空間・運動量差分について中心差分を使用することで、微分積分学の数学公式を離散化レベルで厳密に成立させた。その結果、相対論的Vlasov-Maxwell系の数値シミュレーションで電荷・運動量・エネルギーを同時に保存する手法を数学的に証明することに成功した。2流体不安定性やWeibel不安定性による数値実験を行ったが、本手法は線形理論をよく再現し、全ての保存則を丸め誤差レベルで厳密に満足することを実証した。
A new numerical method for calculating the relative temperature of a fluid is developed. 1 Fluid 2 Temperature, mass, movement, preservation, non-preservation, shock wave, flow field, calculation results, large errors, etc. In this study, the differential law of integration and the differential law of quotient are used to derive the governing equations from the analytical solutions. The mathematical formulas are discretized. The contradictions are established. The design of differential operators is carried out. 1 Fluid 2 temperature shock wave tube problem, the number of values, the method of large-scale production, the error, the density of the sufficient time, the mathematical continuity, including analytical solutions, the reproduction, the determination Relatively theoretical Vlasov-Maxwell systems are not preserved, but derived. Relatively theoretical Vlasov equations, partial integrals, Maxwell equations, integral differential rules, and commutative rules are necessary. General mathematical formula, numerical value, differential equation, mathematical formula, numerical error, differential equation, differential equation, In this study, the Runge-Kutta method of time difference, the use of space and motion difference, and the discretization of mathematical formulas of differential integrals are established. The result shows that the Vlasov-Maxwell system has been successfully proved by mathematical methods. 2. The numerical value of fluid instability and Weibel instability is verified by the linear theory of this method.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
差分オペレータの再定義による1流体2温度モデルに対する完全保存スキーム
重新定义差分算子完整的一流体两温模型保存方案
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Porter Frederick S.;Boyce Kevin R.;Chiao Meng P.;Eckart Megan E.;Fujimoto Ryuichi;Ishisaki Yoshitaka;Kilbourne Caroline Anne;Leutenegger Maurice A.;McCammon Daniel;白戸高志,河合宗司,大西直文
- 通讯作者:白戸高志,河合宗司,大西直文
Suppression of RTI by the use of high-Z doping scheme on mega-joule scale implosion
使用高 Z 掺杂方案抑制兆焦耳级内爆的 RTI
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T. Shiroto;N. Ohnishi;A. Sunahara;S. Fujioka and A. Sasaki
- 通讯作者:S. Fujioka and A. Sasaki
詳細なオパシティモデルによる多次元爆縮計算と妥当性の検証
使用详细的不透明模型进行多维内爆计算和有效性验证
- DOI:
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Takashi Shiroto;Naofumi Ohnishi;Atsushi Sunahara;Shinsuke Fujioka and Akira Sasaki;白戸 高志,大西 直文,砂原 淳,藤岡 慎介,佐々木 明
- 通讯作者:白戸 高志,大西 直文,砂原 淳,藤岡 慎介,佐々木 明
多変数最適化による高速点火用高密度爆縮デザイン
高密度内爆设计,通过多变量优化实现快速点火
- DOI:
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Hitomi Collaboration;Aya Bamba;et al.;白戸 高志,長友 英夫,大西 直文,千徳 靖彦
- 通讯作者:白戸 高志,長友 英夫,大西 直文,千徳 靖彦
中実球爆縮の最適設計に向けた多次元輻射流体解析
固体球内爆优化设计的多维辐射流体分析
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ishisaki Yoshitaka、Yamada Shinya;et al.;白戸 高志,李 昇浩,藤岡 慎介,大西 直文,澤田 寛
- 通讯作者:白戸 高志,李 昇浩,藤岡 慎介,大西 直文,澤田 寛
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白戸 高志其他文献
Structure-preserving schemes for high-energy-density plasmas
高能量密度等离子体的结构保持方案
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
白戸 高志;相羽 信行;松山 顕之;矢木 雅敏;千徳 靖彦;Takashi Shiroto - 通讯作者:
Takashi Shiroto
関数解析に基づくRosenbluthスキーム
基于泛函分析的Rosenbluth方案
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
白戸 高志;相羽 信行;松山 顕之;矢木 雅敏;千徳 靖彦 - 通讯作者:
千徳 靖彦
瀬戸春樹、Benjamin D. Dudson、Xueqiao XU、矢木雅敏
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- DOI:
- 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
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全円環トーラス周辺乱流シミュレーションのための計算手法開発
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经典电磁学中修正达尔文近似的提议
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Furukawa T.;Kuwahara D.;Shinohara S.;白戸 高志 - 通讯作者:
白戸 高志
Landau形式の相対論的Fokker-Planck衝突項に対する構造保存スキーム
朗道式相对论福克-普朗克碰撞项的结构保持方案
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
白戸 高志;千徳 靖彦 - 通讯作者:
千徳 靖彦
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{{ truncateString('白戸 高志', 18)}}的其他基金
磁場閉じ込めプラズマ用3次元磁気流体コードMUSESの慣性核融合プラズマへの応用
磁约束等离子体三维磁流体代码MUSES在惯性聚变等离子体中的应用
- 批准号:
24K17030 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.79万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
大域的電磁ジャイロ運動論の構造保存アルゴリズム開発
全局电磁回旋理论结构保持算法的发展
- 批准号:
20K14449 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 1.79万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists