Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets

Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets

An interface-tracking numerical algorithm for the simulation of magnetohydrodynamic multiphase / free surface flows in the low-magnetic-Reynolds-number approximation of (Samulyak R., Du J., Glimm J., Xu Z., J. Comp. Phys., 2007, 226, 1532) is described. The algorithm has been implemented in multi-ph...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Видавець:Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Дата:2010
Автори: Samulyak, R.V., Bo, W., Li, X., Kirk, H., McDonald, K.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2010
Назва видання:Condensed Matter Physics
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32126
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Цитувати:Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets / R.V. Samulyak, W. Bo, X. Li, H. Kirk, K. McDonald // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 4. — С. 43402:1-12. — Бібліогр.: 32 назв. — англ.

Репозиторії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-32126
record_format dspace
spelling irk-123456789-321262012-04-10T12:16:26Z Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets Samulyak, R.V. Bo, W. Li, X. Kirk, H. McDonald, K. An interface-tracking numerical algorithm for the simulation of magnetohydrodynamic multiphase / free surface flows in the low-magnetic-Reynolds-number approximation of (Samulyak R., Du J., Glimm J., Xu Z., J. Comp. Phys., 2007, 226, 1532) is described. The algorithm has been implemented in multi-physics code FronTier and used for the simulation of MHD processes in liquids and weakly ionized plasmas. In this paper, numerical simulations of a liquid mercury jet entering strong and nonuniform magnetic field and interacting with a powerful proton pulse have been performed and compared with experiments. Such a mercury jet is a prototype of the proposed Muon Collider / Neutrino Factory, a future particle accelerator. Simulations demonstrate the elliptic distortion of the mercury jet as it enters the magnetic solenoid at a small angle to the magnetic axis, jet-surface instabilities (filamentation) induced by the interaction with proton pulses, and the stabilizing effect of the magnetic field. Описано інтерфейс-простежувальний числовий алгоритм для моделювання магнітогідродинамічних (MHD) потоків мультифаза/вільна поверхня у наближенні низькомагнітних чисел Рейнольдса (Samulyak R., Du J., Glimm J., Xu Z., J. Comp. Phys., 2007, 226, 1532). Алгоритм застосовується у мультифізичному коді FronTier і використовується для моделювання MHD процесів у рідині та слабко іонізованій плазмі. Числово змодельовано рідкий ртутний струмень, що входить у сильне та неоднорідне магнітне поле і взаємодіє з потужним протонним імпульсом, і порівняно з експериментом. Такий ртутний струмінь є прототипом запропонованого майбутнього прискорювача частинок Мюонний коллайдер/Нейтринна фабрика. У процесі моделювання продемонстровано еліптичну дисторцію ртутного струменя, коли він входить у магнітне поле за малого кута до магнітної осі, нестійкості струмінь-поверхня (філаментацію), індуковані взаємодією з протонними імпульсами, та стабілізувальний ефект магнітного поля. 2010 Article Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets / R.V. Samulyak, W. Bo, X. Li, H. Kirk, K. McDonald // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 4. — С. 43402:1-12. — Бібліогр.: 32 назв. — англ. 1607-324X PACS: 47.11, 47.35, 47.55 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32126 en Condensed Matter Physics Інститут фізики конденсованих систем НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
description An interface-tracking numerical algorithm for the simulation of magnetohydrodynamic multiphase / free surface flows in the low-magnetic-Reynolds-number approximation of (Samulyak R., Du J., Glimm J., Xu Z., J. Comp. Phys., 2007, 226, 1532) is described. The algorithm has been implemented in multi-physics code FronTier and used for the simulation of MHD processes in liquids and weakly ionized plasmas. In this paper, numerical simulations of a liquid mercury jet entering strong and nonuniform magnetic field and interacting with a powerful proton pulse have been performed and compared with experiments. Such a mercury jet is a prototype of the proposed Muon Collider / Neutrino Factory, a future particle accelerator. Simulations demonstrate the elliptic distortion of the mercury jet as it enters the magnetic solenoid at a small angle to the magnetic axis, jet-surface instabilities (filamentation) induced by the interaction with proton pulses, and the stabilizing effect of the magnetic field.
format Article
author Samulyak, R.V.
Bo, W.
Li, X.
Kirk, H.
McDonald, K.
spellingShingle Samulyak, R.V.
Bo, W.
Li, X.
Kirk, H.
McDonald, K.
Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets
Condensed Matter Physics
author_facet Samulyak, R.V.
Bo, W.
Li, X.
Kirk, H.
McDonald, K.
author_sort Samulyak, R.V.
title Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets
title_short Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets
title_full Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets
title_fullStr Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets
title_full_unstemmed Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets
title_sort computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
publishDate 2010
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32126
citation_txt Computational algorithms for multiphase magnetohydrodynamics and applications to accelerator targets / R.V. Samulyak, W. Bo, X. Li, H. Kirk, K. McDonald // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 4. — С. 43402:1-12. — Бібліогр.: 32 назв. — англ.
series Condensed Matter Physics
work_keys_str_mv AT samulyakrv computationalalgorithmsformultiphasemagnetohydrodynamicsandapplicationstoacceleratortargets
AT bow computationalalgorithmsformultiphasemagnetohydrodynamicsandapplicationstoacceleratortargets
AT lix computationalalgorithmsformultiphasemagnetohydrodynamicsandapplicationstoacceleratortargets
AT kirkh computationalalgorithmsformultiphasemagnetohydrodynamicsandapplicationstoacceleratortargets
AT mcdonaldk computationalalgorithmsformultiphasemagnetohydrodynamicsandapplicationstoacceleratortargets
first_indexed 2023-10-18T17:34:02Z
last_indexed 2023-10-18T17:34:02Z
_version_ 1796141886308614144

Схожі ресурси