高速运动的等离子体湍流由这所大学发现
为了使核聚变发生,需要将超过1亿摄氏度的等离子体稳定地限制在磁场中,并长时间保持。日本国立聚变科学研究所与美国威斯康星大学领导的一个研究团队,首次在世界上发现了大型螺旋装置中等离子体在热量逸出时,湍流的运动速度比热量快。这种湍流特征使预测等离子体温度的变化成为可能,对其观测或将导致未来开发一种实时控制等离子体温度的方法。研究结果发表在近日的《自然·科学报告》杂志上。 在受磁场约束的高温等离子体中会产生“湍流”,这是一种具有不同大小的涡旋的流动。这种湍流导致等离子体受到干扰,来自受限等离子体的热量向外流动,导致等离子体温度下降。为了解决这个问题,有必要了解等离子体中的热和湍流特性。然而,等离子体中的湍流十分复杂,研究人员尚未完全了解。特别是产生的湍流如何在等离子体中运动还未明确,因为需要能够以高灵敏度和极高时空分辨率测量微小时间演变的仪器。 等离子体中会形成一道“屏障”,阻止热量从中心向外传输。该屏障在等离子体中产生强烈的......阅读全文
湍流模拟揭秘等离子体中能量流动
美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室研究人员发现了一种太阳日冕加热过程,它有助解释为什么围绕太阳的大气层——日冕会比太阳表面热得多。这一发现或会提高解决一系列天体物理难题的能力,例如恒星形成、宇宙中大规模磁场的起源,以及预测可能扰乱手机服务和地球电网停电的空间天气事件的能力。最新一期《科学进展》杂志
高速运动的等离子体湍流由这所大学发现
为了使核聚变发生,需要将超过1亿摄氏度的等离子体稳定地限制在磁场中,并长时间保持。日本国立聚变科学研究所与美国威斯康星大学领导的一个研究团队,首次在世界上发现了大型螺旋装置中等离子体在热量逸出时,湍流的运动速度比热量快。这种湍流特征使预测等离子体温度的变化成为可能,对其观测或将导致未来开发一种实时控
新湍流输运模型展示加热等离子体多尺度波动
由通用原子公司运行的美国能源部科学办公室所属用户设施——DIII-D国家聚变装置的研究人员,利用物理性能降低的等离子体湍流流体模型解释了托卡马克试验中意想不到的密度轮廓性质。为等离子湍流行为建模,或能帮助科学家优化诸如国际热核实验反应堆(ITER)等未来核聚变反应堆中的托卡马克性能。图片来源于网
我国科学家在等离子体湍流研究领域获突破
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517761.shtm
各种湍流模型
各种湍流模型:L-VEL 和 yPlusL-VEL 和 yPlus 代数湍流模型仅基于局部流速和与最近壁面的距离来计算湍流粘度;它们不求解附加变量。这些模型求解了各处的流动,在所有七个模型中鲁棒性最好,且计算强度最低。虽然它们是精度最低的模型,但对内部流动却是很好的近似,尤其是在电子冷却应用中。Sp
合肥研究院在等离子体芯部湍流研究中取得进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员张涛带领微波反射仪诊断组在EAST上观察到m/n=1/1内扭曲模引起的局域高频密度涨落现象,研究结果以Destabilization of field-line localized density fluctuation with a
紫金山天文台揭示月球空间等离子体湍流特征
2016年1月1日,The Astrophysical Journal Letters (《天体物理学快报》)在线发表了中国科学院紫金山天文台副研究员罗庆宇与博士杨磊等对月球邻近空间等离子体湍流的最新研究结果。该研究通过卫星数据的观测分析,获得了月球邻近的太阳风磁场湍流的全局性分布特征,揭示出月
湍流结构及颗粒—湍流相互作用研讨会举行
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504799.shtm7月7日至11日,国际理论与应用力学联合会(IUTAM)湍流结构及颗粒—湍流相互作用研讨会在兰州大学举行。本次IUTAM研讨会由兰州大学湍流—颗粒研究中心、西部灾害与环境力学教育部重点
物理所等在激光等离子体磁场湍流研究中取得新进展
流体中的湍流是自然界中极为普遍、迷人而又复杂的现象。虽然人们借助实验和大规模的计算机模拟等最新技术手段对它开展了大量的研究,但至今还是没有能完全理解它。而与激光核聚变研究有关的高温高密等离子体中的湍流则更为复杂,一方面其中引入了非线性的电磁力的作用,另一方面这种湍流发生的时间和空间尺度更快、更小
力学所在螺旋湍流研究中取得进展
螺旋度的定义是速度与涡量的标量积,螺旋湍流指平均螺旋度或局部螺旋度不为0的湍流流动状态,广泛存在于龙卷风、台风等自然现象及航空发动机、离心泵等旋转机械流动中。螺旋度守恒性定理为系统研究三维湍流的时空演化提供新的研究方向。作为三维湍流仅有的两个二次无粘不变量之一(另一个为动能),Noether定理
研究发现磁场重联扩散区可演化为湍流态
磁场重联是一种基本的等离子体物理过程。该过程中,磁自由能被快速地释放而转化为等离子体动能和热能,并产生高能电子。由磁场重联产生的高能电子被认为是伽马射线爆,太阳耀斑,以及磁暴等现象的主要驱动原因。等离子体湍流是另一种基础的等离子体现象,广泛存在于空间等离子环境中。在等离子体湍流中,能量可以从大尺度输
研究人员发现边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用
近日,等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式,分别为宽谱湍流和低频湍流,且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响,相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主
边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用取得新进展
近日,等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式,分别为宽谱湍流和低频湍流,且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响,相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主
合肥研究院在“LH转换”物理机制研究中取得进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所针对“L-H转换”物理机制实验研究,在剪切流如何抑制湍流这一关键问题上取得了突破性进展。首次获得磁约束核聚变等离子体从低约束模式(L模)向高约束模式(H模)转换过程中边界湍流径向波数谱移动的实验证据。研究成果发表在《物理评论快报》(Xu G S
科学家首次揭示聚变堆内部输运垒形成的完整图像
中国科学技术大学教授王少杰课题组,在磁约束聚变等离子体湍流输运和约束模式跃迁的大规模数值模拟研究中取得突破性进展。他们首次实现磁约束聚变等离子体湍流中内部输运垒自组织演化的大规模数值模拟,揭示了聚变堆内部输运垒形成的完整图像。相关研究成果日前发表于《物理评论快报》。 即将建成的国际热核聚变实验
中国科学家首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联
湍流磁重联可能触发太阳耀斑的假想图。(仲佳勇供图) 我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及高能带电粒子加速的重要性。相关成果论文于1月17日刊
中国科大首次揭示聚变堆内部输运垒形成的完整图像
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517911.shtm中国科学技术大学物理学院工程与应用物理系教授王少杰课题组在磁约束聚变等离子体湍流输运和约束模式跃迁的大规模数值模拟研究中取得突破性进展——首次实现磁约束聚变等离子体湍流中内部输运垒自组
中国科大首次揭示聚变堆内部输运垒形成的完整图像
中国科学技术大学物理学院工程与应用物理系教授王少杰课题组在磁约束聚变等离子体湍流输运和约束模式跃迁的大规模数值模拟研究中取得突破性进展——首次实现磁约束聚变等离子体湍流中内部输运垒自组织演化的大规模数值模拟,揭示了聚变堆内部输运垒形成的完整图像。相关成果日前发表于《物理评论快报》。 即将建成的
中国科大首次揭示聚变堆内部输运垒形成的完整图像
中国科学技术大学物理学院工程与应用物理系教授王少杰课题组在磁约束聚变等离子体湍流输运和约束模式跃迁的大规模数值模拟研究中取得突破性进展——首次实现磁约束聚变等离子体湍流中内部输运垒自组织演化的大规模数值模拟,揭示了聚变堆内部输运垒形成的完整图像。相关成果日前发表于《物理评论快报》。 即将建成的
北京大学团队发现微观粒子加速器结构
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517517.shtm磁化的湍流等离子体中的相干结构在质量传递、能量耗散和粒子加热中发挥着重要作用。电子尺度相干结构是一种极小的间歇结构,其中级联到电子尺度的湍流能量被耗散,从而为电子提供能量。天体物理学和
等离子体最详细模拟图来了
一项5月29日公布于预印本平台arXiv的研究,对漂浮在宇宙中的混沌超音速等离子体进行了最详细的模拟,揭示了复杂的漩涡磁场图。等离子体的结构,图中用不同颜色代表了不同的电荷密度和气体密度。图片来源:James R. Beattie带电粒子云或等离子体在宇宙中无处不在,既可以小尺度存在,如太阳风,也可
等离子体最详细模拟图来了
一项5月29日公布于预印本平台arXiv的研究,对漂浮在宇宙中的混沌超音速等离子体进行了最详细的模拟,揭示了复杂的漩涡磁场图。等离子体的结构,图中用不同颜色代表了不同的电荷密度和气体密度。图片来源:James R. Beattie带电粒子云或等离子体在宇宙中无处不在,既可以小尺度存在,如太阳风,也可
中科大在湍动磁场重联电子加速领域取得重要进展
近日,中国科学技术大学陆全明和王荣生研究团队,在湍动磁场重联电子加速研究领域取得重要进展。相关成果在线发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。 论文第一作者为中科大博士生李新民,共同通讯作者为中科大地球和空间科学学院教授王荣生和陆全明。 基于地球磁层多尺度卫
科学家揭开天体高能电子产生之谜
近日,中国科学院国家天文台联合北京大学、中国科学院物理研究所、上海交通大学等,在上海神光二号(SG-II)装置上首次实现了大尺度动理学湍流等离子体中的电子随机加速过程,揭开了复杂天体环境中高能电子的产生谜团。7月13日,相关研究成果以Electron stochastic acceleration
科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联
科技日报北京1月17日电 (记者张盖伦)记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊
科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联
记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊发在《自然物理》期刊上。 太阳耀斑
中国科研团队建立全球大气光学湍流预测模型
近日,中国科学院合肥物质院安光所大气光学参数建模研究团队近日建立了全球大气光学湍流预测模型,并首次实现了全球大气相干长度时空分布预测及可视化表征,丰富和提升了全球大气光学湍流时空分布特征的认识。 据悉,该模型可为先进光电系统、天文观测与选址、星地光通信等工程应用提供支撑。相关成果发表在《皇家天文学
高能量约束先进模式等离子体运行研究取得重要成果
实现高性能等离子体稳态运行是未来聚变堆必须要解决的关键科学问题。近期,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队发挥体系化建制化优势,取得了系列原创性的前沿物理基础研究成果。1月7日,国际学术期刊《科学进展》(Science Advances)发表了团队在高能量约束先进模式等
科学家揭开天体高能电子产生之谜
近日,中国科学院国家天文台天体丰度与星系演化研究组联合北京大学、中国科学院物理研究所、上海交通大学等多家单位在上海神光二号(SG-II)装置上首次实现了大尺度动理学湍流等离子体中的电子随机加速过程,揭开了复杂天体环境中高能电子的产生谜团,研究成果于7月13日在《自然—通讯》发表。天体中高能粒子的起源
海南大学团队破解三维量子湍流衰减难题
6月26日,记者从海南大学获悉,该校物理与光电工程学院、理论物理研究中心曾化碧团队在三维量子湍流研究领域取得新进展。该团队首次应用引力全息对偶理论,系统研究了三维量子湍流的耗散机制与涡旋线衰减动力学,成功解决了准经典湍流与极端量子湍流过渡机制的理论难题,为超流体实验观测提供了关键理论支撑。相关成果近