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通过辐射驱动冲击波测量铝的辐射驱动温度:基于自相似解的建模

等离子体物理 2021-03-31 v2 计算物理 流体动力学

摘要

我们基于辐射流体动力学问题的自相似解,使用半解析模型研究辐射驱动冲击波现象。黑腔驱动温度TRadT_{\mathrm{Rad}}与由此产生的烧蚀激波DSD_S之间的关系是估算驱动温度的已知方法。然而,基于不同模拟,各项研究得出TRadT_{\mathrm{Rad}}DSD_S之间不同的标度关系。在[T. Shussman and S.I. Heizler, Phys. Plas., 22, 082109 (2015)]中,我们推导了包含烧蚀和激波区域的亚声速热波的完整解析解。利用此自相似方法,我们在此结合详细的Hugoniot关系并包含输运效应,推导了铝的TRad(DS)T_{\mathrm{Rad}}(D_S)关系。通过我们的半解析模型,我们发现TRad(DS)T_{\mathrm{Rad}}(D_S)曲线存在约40eV的散布,其取决于温度剖面的持续时间及其时间剖面。我们的模型与各项实验和模拟数据相符,解释了文献中出现的各种标度关系之间的差异。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.07688,
  title  = {Radiation drive temperature measurements in aluminium via radiation-driven shock waves: Modeling using self-similar solutions},
  author = {Shay I. Heizler and Tomer Shussman and Moshe Fraenkel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.07688},
  year   = {2021}
}

备注

28 pages, 12 figures