Физика

Управляемый термоядерный синтез

год издания — 1980, кол-во страниц — 480, тираж — 2800, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 580 гр., издательство — Мир

цена: 700.00 руб

Сохранность книги — хорошая

METHODS IN COMPUTATIONAL PHYSICS
Advances in Research and Applications
Volume 16

CONTROLLED FUSION
Volume Editor
JOHN KILLEEN
Department of Applied Science — Davis/Livermore and CTR Computer Center
Lawrence Livermore Laboratory
University of California
Livermore, California

Academic Press, 1976

Пер. с англ. к-тов ф.-м. наук В. В. Параила, Г. В. Переверзева и И. Н. Иновенкова

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №2. Печать высокая

Книга из известной американской серии «Вычислительные методы в физике» посвящена высокотемпературной плазме. Коллективная монография, в которой рассматриваются математические модели и численные методы применительно к исследованию свойств плазмы и особенностей её поведения в термоядерных установках. Обсуждаются алгоритмы, программы и результаты расчётов для магнитогидродинамических, диффузионных и кинетических моделей.

Книга рассчитана на физиков и математиков, работающих в области физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза; может быть использована аспирантами и студентами старших курсов.

Предисловие редактора перевода	5
Предисловие	8

Глава 1. Численная магнитная гидродинамика для плазмы с большим бета
(Дж. Брекбилл)	11

I. Введение	11
II. Численные методы	13
А. Описание эйлеровой, лагранжевой и обобщённой вычислительных
сеток	14
Б. Обзор численных методов и их применения	18
III. Вычисление конвективного переноса	21
А. Свойства аппроксимаций конвективной производной	21
Б. Нелинейно устойчивые аппроксимации конвективного переноса	25
IV. Метод обобщённой сетки в магнитной гидродинамике	27
А. Разностные уравнения для лагранжевой фазы вычислений на
обобщённой сетке	28
Б. Фаза подстройки в вычислениях на обобщённой сетке	37
V. Приложения	39
А. Расчёт θ-пинча с резкой границей	39
Б. Вращающийся θ-пинч	41
В. Неустойчивость внутренней винтовой моды	45
VI. Заключение	48
Приложение	48
Литература	49

Глава 2. Метод водяного мешка в магнитной гидродинамике (Д. Поттер)	51

I. Основы метода водяного мешка	51
А. Эйлеровы и лагранжевы разностные методы	52
Б. Лагранжевы контуры и поверхности	52
В. Заключение	56
II. Равновесные свойства отдельного водяного мешка	57
А. Уравнения равновесия	57
Б. Модель равновесия одного контура	59
В. Вариационная процедура	61
Г. Равновесие отдельного водяного мешка в случае трёх измерений	63
III. Равновесие распределённых токов	67
А. Формулировка осесимметричного равновесия в натуральных
кординатах	68
Б. Вариационные методы получения равновесия	71
В. Примеры некоторых решений	75
IV. Условия адиабатичности	76
А. Адиабатические изменения равновесия	76
Б. Адиабатические уравнения в применении к осесимметричным торам	79
В. Отклонения от адиабатичности за счёт диффузии	82
V. Дальнейшие приложения	84
А. О «равновесии» и инерционных моделях	84
Б. Квазинесжимаемость в приближении низкого бета	85
В. Неустойчивости с винтовой симметрией	87
Г. Заключительные замечания	90
Литература	90

Глава 3. Решение уравнений непрерывности методом коррекции потоков
(Дж. П. Борис, Д. Л. Бук)	92

I. Введение	92
А. Уравнения непрерывности в физике	92
Б. Требования, предъявляемые к конечно-разностным алгоритмам	93
В. Виды ошибок, подлежащих минимизации	95
II. Элементы алгоритмов FCT	100
А. Основные идеи	100
Б. Сравнение с некоторыми стандартными методиками	104
В. Три типа антидиффузии	105
Г. Процесс коррекции потоков	109
Д. Другие FCT-алгоритмы	110
III. Оптимизация FCT-алгоритмов	114
А. Ошибки и оптимизация	114
Б. Уменьшение фазовых и амплитудных ошибок	117
В. Сравнение алгоритмов и другие численные требования	123
IV. Приложения метода коррекции потоков	126
А. Двумерная модель лазерной мишени CYLAZR	126
Б. Код с использованием подвижной системы потоковых координат	129
В. Применение метода FCT к решению уравнения Власова	132
Г. Другие приложения	137
Литература	140

Глава 4. Многокомпонентные модели переноса в токамаке (Дж. Т. Хоган)	142

I. Общие замечания	142
А. Разработка одномерных кодов для токамака	142
Б. Краткое описание токамака	144
В. Обзор кодов	147
Г. Обычно используемые моментные уравнения	147
Д. Другие физические процессы	153
II. Плазменные модели	154
А. Перенос, обусловленный столкновительной диффузией
и турбулентностью	154
Б. Методы решения уравнения диффузии	158
III. Надтепловая плазма: инжектированные ионы и α-частицы	162
А. Захват пучка и его термализация	162
Б. Реализация модели	164
IV. Нейтральный газ	165
А. Модели переноса нейтралов	166
Б. Реализация моделей нейтралов	169
V. Примеси	171
А. Физические модели	172
VI. Заключение	175
Литература	175

Глава 5. ICARUS — одномерная модель диффузии плазмы (М. Л. Уоткинс,
М. X. Хьюджес, К. В. Робертс, П. М. Кипинг, Дж. Киллин)	178

I. Введение	178
II. Физическая модель	181
А. Введение	181
Б. Неоклассическая модель переноса	182
В. Граничные и начальные условия	188
III. Численная модель	188
А. Введение в одномерные конечно-разностные методы	188
Б. Метод решения, использованный в коде ICARUS	189
IV. Методика программирования	191
А. Система OLYMPUS	191
Б. Структура программы	195
В. Архитектура	196
Г. Подготовка расчёта	198
Д. Управление	199
Е. Диагностика	202
Ж. Описания	204
V. Приложения	204
А. Введение	204
Б. Современное поколение токамаков	205
В. Токамаки следующего поколения	215
VI. Заключение	220
Литература	221

Глава 6. Равновесие плазмы в магнитном поле (Б. Макнамара)	224

I. Введение	224
II. Тороидальное равновесие	228
А. Общая теория	228
Б. Расчёты тороидального равновесия	234
III. Равновесие плазмы с анизотропным давлением	245
А. Кинетические законы подобия для зеркальных ловушек	245
Б. Продольный инвариант	246
В. Энергетика ловушек и система MIRICLE	249
Г. Равновесие в дрейфовом приближении	250
Д. Численные методы для расчёта равновесных конфигураций
в дрейфовом приближении	254
Литература	265

Глава 7. Вычисление магнитогидродинамических спектров
в осесимметричных тороидальных системах удержания плазмы
(Рэй К. Гримм, Джон М. Грин, Джон Л. Джонсон)	268

I. Введение	268
А. Цель исследований	268
Б. Возможные подходы к проблеме	270
В. Схема изложения	272
II. Формулировка задачи	272
А. Равновесие	272
Б. Координаты	273
В. Отображение	275
Г. Проекции	276
III. Уравнения для собственных мод	277
А. Лагранжиан	277
Б. Представление функций разложения	278
В. Матричные элементы	279
Г. Вычисление спектра и собственных мод	287
IV. Применения	288
V. Заключение	291
А. Геометрия	292
Б. Резистивные моды	292
В. Модели обобщенного давления	293
Г. Нелинейное развитие	294
Литература	294

Глава 8. Коллективный перенос в плазме (Дж. Доусон, X Окуда,
Б. Розен)	296

I. Введение	296
II. Вычислительная модель	298
А. Введение в модель	298
Б. Определение полей и сил	299
В. Метод решения уравнений движения	301
Г. Модель размерности 2¹/2 с магнитным отражением	302
Д. Некоторые усовершенствования алгоритма	304
III. Элементарная теория конвективной диффузии в однородной тепловой
плазме	305
А. Двумерная диффузия	305
Б. Трёхмерная диффузия	308
IV. Численное моделирование диффузии плазмы поперёк магнитного поля
(однородная тепловая плазма)	312
А. Двумерная плазма	312
Б. Двумерная диффузия электронов	317
В. Трёхмерный перенос	319
V. Численное моделирование диффузии в неоднородной плазме	329
А. Конвективная диффузия в неоднородной плазме	329
Б. Перенос энергии плазменными волнами поперек магнитного поля	334
В. Неоклассическая диффузия в тороидальном магнитном поле	339
Литература	346

Глава 9. Электромагнитные и релятивистские вычислительные модели
плазмы (А. Лэнгдон, Б. Лазински)	347

I. Введение .	347
II. Моделирование бесстолкновительной плазмы	348
III. Электромагнитные алгоритмы, непосредственно использующие Е и В	350
А. Интегрирование полей во времени	351
Б. Интегрирование во времени уравнений движения частиц	354
В. Взаимодействие частиц и полей	356
Г. Граничные условия	360
Д. Диагностики	369
Е. Приложения	372
Ж. Реализация в операционной системе LTSS 6600-7600: ZOHAR	382
IV. Алгоритмы со специальными свойствами устойчивости	388
А. Одномерный алгоритм	389
Б. Двумерные программы, основанные на преобразовании Фурье	390
V. SUPERLAYER	391
Литература	392

Глава 10. Модели укрупнённых частиц в безызлучательном пределе
(К. Нильсон, Г. Льюис)	395

I. Введение	395
II. Модель Дарвина	396
III. Гамильтоново описание	399
IV. Лагранжево описание	403
V. Решение уравнений поля	408
VI. Сравнения в одномерном случае	411
VII. Двумерный пример	414
VIII. Заключение	417
Литература	417

Глава 11. Решение кинетических уравнений для многокомпонентной
плазмы (Дж. Киллин. А. Мирин, М. Ренсинк)	419

I. Введение	419
II. Математическая модель .	422
А. Уравнения Фоккера-Планка	422
Б. Силы, зависящие от времени	426
В. Граничные условия	428
III. Решения, использующие угловые собственные функции	432
А. Численные методы	432
Б. Приложения	436
IV. Конечно-разностное решение в двумерном пространстве скоростей	443
А. Численные методы	443
Б. Приложения	445
Литература	466

Книги на ту же тему

Физика лазерного термоядерного синтеза, Басов Н. Г., Лебо И. Г., Розанов В. Б., 1988
Физика высокотемпературной плазмы, Саймон А., Томпсон У., 1972
Основы технической магнитной газодинамики, Саттон Д., Шерман А., 1968
Управляемые термоядерные реакции, Арцимович Л. А., 1961
Физические процессы в плазме токамака, Мирнов С. В., 1983
Лекции по физике плазмы, Синельников К. Д., Руткевич Б. Н., 1964
Математическое моделирование плазмы. — 2-е изд., перераб. и доп., Днестровский Ю. Н., Костомаров Д. П., 1993
Вычислительные методы в физике плазмы, Олдер Б., Фернбах С., Ротенберг М., ред., 1974
Вычислительные методы в физике, Поттер Д., 1975
Классические задачи физики горячей плазмы: Курс лекций, Ильгисонис В. И., 2015
Теория многих частиц, Власов А. А., 1950
Вопросы теории плазмы. Выпуск 1, Леонтович М. А., ред., 1963
Стеллараторы, 1991
Плазма — четвёртое состояние вещества. — 2-е изд., испр., Франк-Каменецкий Д. А., 1963
Собрание трудов в двух томах (комплект из 2 книг), Соловьёв Л. С., 2001
Введение в физику плазмы, Смирнов Б. М., 1975
Коллективные явления в плазме. — 2-е изд., испр. и доп., Кадомцев Б. Б., 1988
Элементарная физика плазмы. — 3-е изд., Арцимович Л. А., 1969
Многоволновые процессы в физике плазмы, Куклин В. М., Панченко И. П., Хакимов Ф. Х., 1989
Введение в физику плазмы, Чен Ф., 1987
Взаимодействие сильных электромагнитных полей с плазмой, Геккер И. Р., 1978
Лекции по физике плазмы, Франк-Каменецкий Д. А., 1964
Вопросы теории плазмы. Выпуск 9, Михайловский А. Б., ред., 1979
Вопросы теории плазмы. Выпуск 8, Леонтович М. А., ред., 1974
Вопросы теории плазмы. Выпуск 7, Леонтович М. А., ред., 1973
Вопросы теории плазмы. Выпуск 18, Кадомцев Б. Б., ред., 1990
Вопросы теории плазмы. Выпуск 2, Леонтович М. А., ред., 1963
Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 2, Шафранов В. Д., ред., 1981
Вопросы теории плазмы. Выпуск 17, Кадомцев Б. Б., ред., 1989
Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 3, Шафранов В. Д., ред., 1982
Вопросы теории плазмы. Выпуск 12, Леонтович М. А., Кадомцев Б. Б., ред., 1982
Вопросы теории плазмы. Выпуск 5, Леонтович М. А., ред., 1967
Вопросы теории плазмы. Выпуск 16, Кадомцев Б. Б., ред., 1987
Вопросы теории плазмы. Выпуск 11, Леонтович М. А., Кадомцев Б. Б., ред., 1982
Введение в нелинейную физику плазмы, Кингсеп А. С., 2004
Процессы переноса в пристеночных слоях плазмы, Котельников В. А., Ульданов С. В., Котельников М. В., 2004
Неустойчивости плазмы в магнитных ловушках, Михайловский А. Б., 1978
Магнитное пересоединение в двумерных и трёхмерных конфигурациях, 1996
Магнитное пересоединение: магнитогидродинамическая теория и приложения, Прист Э., Форбс Т., 2005
Магнитогидродинамические течения в каналах, Гаррис Л., 1963
Труды ФИАН; Т. 203. Рентгеновская диагностика лазерной термоядерной плазмы, Склизков Г. В., ред., 1990
Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 4, Шафранов В. Д., ред., 1983
Диагностика плотной плазмы, Басов Н. Г., Захаренков Ю. А., Рупасов А. А., Склизков Г. В., Шиканов А. С., 1989
Исследование гидродинамической неустойчивости в задачах лазерного термоядерного синтеза методами математического моделирования, Лебо И. Г., Тишкин В. Ф., 2006
Численное моделирование методом частиц, Хокни Р., Иствуд Д., 1987
Численное моделирование методами частиц-в-ячейках, Григорьев Ю. Н., Вшивков В. А., Федорук М. П., 2004
Метод частиц в динамике разреженной плазмы, Березин Ю. А., Вшивков В. А., 1980
Устойчивость разностных схем, Самарский А. А., Гулин А. В., 1973
Разностные схемы газовой динамики, Самарский А. А., Попов Ю. П., 1975

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему