Rayleigh--Taylor 不稳定性导致 ICF 内爆性能退化：Hamilton 视角

D. E. Ruiz

Rayleigh--Taylor 不稳定性导致 ICF 内爆性能退化：Hamilton 视角

等离子体物理 2024-11-21 v1 流体动力学

作者: D. E. Ruiz

摘要

Rayleigh--Taylor 不稳定性（RTI）是惯性约束聚变（ICF）内爆中普遍存在的现象，被认为是 ICF 性能的重要限制因素。为了解析地理解 RTI 动力学及其对 ICF 胶囊内爆的影响，我们发展了一种第一性原理变分理论，描述经历 RTI 的内爆球壳。该模型基于薄壳近似，并包含了内爆球壳与其内部绝热压缩流体之间的动力学耦合。利用准线性分析，我们研究了关键 ICF 性能指标（例如停滞压力、残余动能和面密度）随初始 RTI 参数（例如初始幅度和 Legendre 模）以及 1D 内爆特征（例如收敛比）的退化趋势。我们将该理论的解析结果与数值积分此简化模型控制方程得到的非线性结果进行了比较。我们的发现强调需要在残余动能的计算中纳入极向流，并证明 ICF 内爆中较高的收敛比会导致关键性能指标显著更大的退化。

关键词

Rayleigh-Taylor 不稳定性惯性约束聚变内爆性能 Hamilton 变分理论薄壳近似

引用

@article{arxiv.2411.12933,
  title  = {Degradation of performance in ICF implosions due to Rayleigh--Taylor instabilities: a Hamiltonian perspective},
  author = {D. E. Ruiz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.12933},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 10 figures, accepted in Phys. Plasmas

Rayleigh--Taylor 不稳定性导致 ICF 内爆性能退化：Hamilton 视角

摘要

关键词

引用

备注

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