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专业磁流体仿真软件Nautilus介绍

束流射入和盘的形成阶段,盘形成后,束流被关闭。盘完全形成后,开始向各个方向扩散。
例 4. 高超音速流体模拟 (马赫数 > 20)
在高超音速流动中,会形成复杂的激波和边界层结构。此外,在大气中的高超音速过程还会导致空气 的高温解离与化学反应,甚至形成等离子体层。下面是一个钝头物体的外流模拟,模拟条件为 61km 及 71km 高的大气,速度为 7600m/s,模拟中使用了 7 种化学反应模型及电离过程,并使用了来自 NASA 的比热数 据和部分实验数据。
Navier Stokes
可压缩 N-S 方程
Maxwell's equations 麦克斯韦尔方程组
Weakly ionized plasmas 弱电离等离子体
Nautilus 的特性还包括:
支持多种类、多温度的流体系统求解。
支持 1D/2D/3D 贴体和非结构化网格。
支持外电路模型的求解。
上海锦科信息科技有限公司
地址:上海市浦东新区新金桥路 1088 号联创国际大厦 A 栋 1008 室
邮编:201206 电话:86-21-5138 9228 传真:86-21-5138 9230 邮件:info@ 网址:
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磁化惯性约束聚变
Weakly ionized hypersonic flow
弱电离高超音速流体建模
Capillary discharge
毛细管放电现象
Magnetic nozzles /plasma propulsion 磁性喷嘴/等离子推进
Dense plasma focus
稠密等离子体聚焦
Viscous flow
粘性流
Relativistic fluids
相对论流体
Modeling merging plasma jets
合并等离子体射流建模
laboratory accretion disk experiments 实验室吸积盘实验
Arc
电弧
……
Nautilus 软件应用举例
专业工程软件和技术开发服务供应商
Nautilus 专业磁流体模拟软件
专业等离子体仿真软件
Tech-X 公司软件介绍
美国 Tech-X 公司由 John R. Cary 博士创立,总部设在美国科罗拉多州博尔德市, 是专业的等离子技术软件供应商。公司的产品和技术紧跟等离子体领域的最新科研成 果,是该领域全球最大的商业化软件技术公司。产品在美国多个国家级实验室得到应 用,并承担了能源、国防部门的多项课题。自锦科公司将其引进国内以来,众多国内 客户对软件表达了浓厚的兴趣并取得成功应用。
Rayleigh-Taylor growth under gravity field
专业等离子体仿真软件
Nautiluss simulates Rayleigh-Taylor with magnetic field Linear stage growth from initial perturbations
Nautilus 软件是专业的磁流体仿真软件包,求解含化学反应的等离子体流体模 型。可以求解磁化惯性约束、磁流体等离子体射流、等离子体炬、多相流磁流体、 等离子体推进等高端科研模型。
作为全球著名等离子体技术供应商,Tech-X 公司的客户和合作伙伴包括:
Advanced Energy Systems; Argonne National Laboratory; Brookhaven National Laboratory; Department of Defense; Department of Energy; ElectroMagnetic Applications; Euclid TechLabs; Fermi National Laboratory; General Atomics; ITT Visual Information Solutions; Jefferson National Laboratory; Lawrence Berkeley National Laboratory; Lawrence Livermore National Laboratory; Lockheed Martin; Lehigh University; Los Alamos National Laboratory; Mid-continent Research for Education and Learning; NASA Goddard Space Flight Center; National Aeronautics and Space Association; National Radio Astronomical Observatory; Oak Ridge National Laboratory; Princeton Plasma Physics Laboratory; Sandia National Laboratory; Science Applications International Corporation (SAIC); Stanford Linear Accelerator Center; Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich; Tokyo Electron America, Inc.; U.S. Naval Research Laboratory; University of California at Berkeley; University of California at Los Angeles; University of Central Florida; University of Colorado; University of Southern California; University of Texas。
Pudong New Area, Shanghai 201206, China Tel: 86-21-5138 9228 Fax: 86-21-5138 9230 Email:info@ Web:
例 1. 磁化惯性约束聚变(MIF)模拟
激光驱动的磁通量压缩是一种磁化惯性约束聚变的 新思路。在这种设计中,圆柱形的聚变靶被激光压缩,冻 结在靶柱体内的初始磁场从而随之被压缩增强。压缩后的 强磁场可以降低电子热导率并更有效地约束 alpha 粒子, 提供了附加的热绝缘并降低热核点火所需能量及内爆对 称性。下面是一个利用 Nautilus 进行的 MIF 模拟样例, Rayleigh-Taylor 不稳定性的增长在图中显示出来。
WAVE (finite volume methods)
Discontinuous Galerkin (finite element method)
Nautilus 提供的冲击波捕获方法可以求解如下问题:
MHD
磁流体
Hall MHD
霍尔磁流体
Two-Fluid plasma
两相流等离子体
氮分子和原子的流场密度
例 5. 磁喷管
这个例子通过求解磁流体方程来模拟磁喷管的行为。在磁喷管的颈部,流速大约为 1 马赫。这个例子 用来检测次流体力学方程的可靠性。左边是原理和实验图,右边是等离子体密度分布。
公司简介
锦科科技—
专业工程软件与技术开发服务提供商
上海锦科信息科技有限公司(简称锦科
科技)是一家专业工程软件与技术开发服务
Tech-X 公司的产品主要包括专业等离子模拟软件 VORPAL 和磁流体模拟软件 Nautilus。
VORPAL 软件提供的独特物理模型涵盖整个等离子体和射频领域的仿真问题, 借助于 VORPAL 强大的并行算法,诸多应用领域问题得以求解,例如激光等离子相 互作用、等离子体工艺处理、等离子体推进器、粒子加速器和高功率微波波导等; VORPAL 软件支持从笔记本、台式机到超级计算机,从单核到数万核并行的多操作 系统平台。VORPAL 软件被美国能源部多个实验室所采用。
The Plasma Liner Experiment (PLX) is being built at Los-Alamos National Laboratory.
专业工程软件和技术开发服务提供商
例 3. HyperV 吸积盘实验模拟
在这个研究中,利用实验和数值模拟来研究一组喷流合并,从而研究吸积盘的形成。下面例子是用 Nautilus 进行模拟的结果,模拟中,12 束速度为 10.2 马赫的束流合并并形成一个盘。
N-S 方程和 MHD 求解时允许用户自定义状态方程。
支持任意化学反应模型。
支持大规模并行运算,在 NERSC 的计算核数超过 4000 个。
支持多操作系统,包括 Windows、Linux 和 Mac OS X。
Nautilus 软件应用简介
Nautilus 的应用包括:
Magneto-inertial fusion
提供商。锦科科技致力于为国防军工、核工
业、能源电力、航空航天、铁道船舶、电机
电器、电气传动、可再生能源等高科技行业
提供产品设计分析、仿真模拟验证、系统解
决方案以及工程咨询服务的专业技术公司。
我们坚持以等离子体、磁流体、电磁场、温
度场、结构力场、流体力场等设计分析为核
心,以系统建模与仿真技术为手段,以员工
Simulation of the RT growth in nonlinear stage
例 2. 等离子体喷流合并模拟
利用多束等离子体喷流合并形成内爆,可以形成极高能量密度的状态。下面是一个 20 束等离子体合 并内爆过程的模拟(Hsu, J. Fusion Energy,2008)。碰撞刚刚开始的时候压强就达到了 20 千巴,模拟在 200*200*200 的网格上进行。
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