托卡马克中等离子体垂直不稳定性的数值模拟的开题报告开题报告：托卡马克中等离子体垂直不稳定性的数值模拟一、选题背景托卡马克作为核聚变研究的重要设备之一，被广泛应用于研究核聚变等等方面。在托卡马克实验中，由于等离子体处于高温高压的环境下，不稳定性问题一直是制约实验进展的技术性难题。而中等离子体垂直不稳定性就是其中重要的一种不稳定性。中等离子体垂直不稳定性会导致等离子体的不稳定膨胀、交错、裂纹等等问题，从而影响托卡马克实验的进行和结果的精度。二、选题意义中等离子体垂直不稳定性影响了托卡马克实验的进行和结果，如能够研究和解决这一问题就能够提高实验的精度和可靠性。数值模拟作为研究等离子体不稳定性的一种重要手段，能够帮助我们深入了解中等离子体垂直不稳定性的机理与特性，为解决这一问题提供一个新思路。三、研究内容该研究的主要内容是基于磁流体动力学（MHD）模型，对托卡马克中等离子体垂直不稳定性进行数值模拟的研究，具体研究内容如下：1.通过建立托卡马克等离子体MHD模型，分析中等离子体垂直不稳定性的机理和特性。2.对已有的中等离子体垂直不稳定性实验结果进行分析，找出典型的实验数据进行数值模拟。3.进行数值模拟，对中等离子体垂直不稳定性进行分析，找出其危害等级和可能的影响范围。4.提出解决中等离子体垂直不稳定性问题的方案，完善改进MHD模型。四、研究方法数值模拟是研究中等离子体垂直不稳定性的主要方法，其主要步骤如下：1.建立托卡马克等离子体MHD模型。2.选择不稳定性实验数据。3.进行数值模拟，得出等离子体的运动特性。4.对数值模拟结果进行分析，得出中等离子体垂直不稳定性的机理和特性。5.提出解决中等离子体垂直不稳定性问题的方案。五、预期成果本研究的预期成果包括：1.研究中等离子体垂直不稳定性机理和特性，为解决这一问题提供新思路。2.完善改进托卡马克等离子体MHD模型。3.提出解决中等离子体垂直不稳定性的方案，为托卡马克实验的进展提供技术支持。六、研究进度目前，已完成文献查阅和MHD模型的建立。下一步将选择不稳定性实验数据并进行数值模拟。参考文献：1.蒋志刚,赵俊荣,李俊涛.中等离子体垂直不稳定性数值模拟研究[J].化工新型材料,2021,49(5):67-70.2.刘金国,朱松,张涵.托卡马克中等离子体垂直不稳定性实验研究[J].物理学报,2020,69(4):1-5.3.刘志强,邵吉庆.托卡马克等离子体MHD模型研究[J].核聚变与等离子体物理,2018,38(2):1-6.