Введение к работе
Актуальность Актуальной проблемой научного исследования как в России, гак и за рубежом является создание нового источника, энергии, основанного на процессе управляемого лазерного термоядерного синтеза (ЛТС). Принципиальная возможность применения ЛТС к решению данной проблемы была, обоснована в работе [1].
Одной из центральных проблем при осуществлении ЛТС является обеспечение симметрии сжатия лазерных мишеней. Развитие гидродинамических неустоичивостеи на ускоренно движущихся контактных границах оказывает существенное влияние на результирующие параметры лазерной плазмы, в частности, на эффективность термоядерного гжерговыделе-ппя.
Изучение нелинейных процессов развития гидродинамических неустоичивостеи представляет и самостоятельный интерес в фундаментальной физике.
Сложность исследования указанной проблемы теоретическими способами приводит к необходимости построения эффективных численных методик, позволяющих проводить моделирование процессов, сопряженных с сильными деформациями поверхностей взаимодействующих газов [2, 3]. Большое внимание при этом уделяется воспроизведению в расчетах тонкой структуры области контакта, что приводит к требованию разработки численных алгоритмов повышенной точности.
Цель работы состоит в построении эффективных разностных схем повышенной точности для решения двухмерных и трехмерных систем уравнений газовой динамики, разработке комплекса программ и проведению на его основе численного исследования газодинамических неустоичивостеи и
решения задач лазерного термоядерного синтеза с использованием эйлерового подхода к описанню среды.
Научная новизна. В диссертации разработаны квазимонотонные разностные сх.емы повышенного порядка аппроксимации и построен комплекс программ "NUT" для решения двух- и трехмерных задач газовой динамики. Результаты, полученные автором пс схемам повышенного порядка аппроксимации, впервые дозволили достигнуть хорошего качественного и количественного согласия с данными экспериментов вплоть до стадии турбулентного перемешивания. Показано существенное различие в характере развития пе-устойчивостей в двухмерной и трехмерной постановках.
Показано существенное влияние процесса теплопроводности на характер развития неустойчивости Рихтмайера -Мешкова с параметрами, близкими к параметрам лазерных мишеней. Решен ряд новых задач о воздействии лазерного излучения на вещество: о влиянии малоплотного поглотителя на процесс формирования давления на оболочку в мишени "лазерный парник"(ФИАН); о скорости лазерного прожигания конденсированных и объемно- структурированных сред.
Практическая ценность. Благодаря разработанным автором комплексам программ появилась возможность детального анализа газодинамических неустойчивостей (ряд полученных результатов лег в основу теоретической модели перемепшвания [2, авт. спис.]), а также, предлагать новые постановки задач и прогнозировать их решение.
Численное моделирование по созданному диссертантом цилиндрическому коду "NUTCY" (с учетом явления теплопроводности и переноса лазерного излучения) позволят интерпретировать результаты экспериментов по взаимодей-
ствию мощного лазерного излучения с плазмой и исследовании ЇІОхіЬГХ КіШСТруКЦИН МИІПиНсИ.
Аппробация работы. Результаты работы неоднократно докладывались на семинаре 4 отдела ИММ РАН под руководством Н.В.Злштрешш и В.Ф.Тшшшна, на ежегодных.международных Звенигородских конференциях по физике плазмы н УТС в 1995,1996 и 1997 гг., на международных европейских конференциях по взаимодействию лазерного излучения с веществом - ЕСЫМ в 1994 г. (Oxford) и 1996 г. (Madrid), на международных конференциях по сжимаемому турбулентному перемешиванию - IWPCTM в 1995 (Stony Brook, USA) и в 1997 (Marseille), На 4-х Забабахипских научных чтениях, г. Снежинск, 1995 г., на 20-ом симпозиуме по ударным волнам, Pasadena, 1995 г., на 12-ой международной конференции по лазерному взаимодействию и плазменным явлениям, Osaka, 1995 г, на семжпарах кафедры вычислительных методов факультета ВМиК МГУ.
Публикации. По результатам работы имеется 14 публикации, список которых приведен в конце данного реферата.
Объем диссертацииДиссерация изложена на 134 страницах малшнеишеного текста и содержит 40 иллюстраций.
