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等离子体类仿真软件

HELIOS辐射流体力学软件
软件介绍
HELIOS是一款一维辐射-流体力学模块,用于研究辐射等离子体流体力学演化,也可以用来研究激光束或外部辐射源加热的平面、圆柱或球形等离子体演化。软件易用是设计HELIOS时重点,以用户友好图形界面创建问题、监控模拟过程、以及查看模拟结果。
 
HELIOS可以和棱镜公司的其他实验室等离子体分析模块配合使用,包括:
*   HydroPLOT是一款绘图工具,用于显示来自于HELIOS的大量模拟结果;
*   VISRAD是一款三维view factor软件,用于OMEGA和NIF激光装置、以及Z pulsed-power和Z-Pinch装置上设计实验。VISRAD包括用于创建靶和定向激光CAD功能,以及计算贯穿整个三维靶系统辐射环境。对于网格中任意给定的表面元,HELIOS可以用VISRAD提供的随时间和频率变化的入射通量数据来模拟外部辐射源的影响。
*   SPECT3D是一款碰撞-辐射光谱分析和成像软件包,通过HELIOS预测的时间相关等离子体结果,用SPECT3D进行后处理,产生可以和试验测量相比的图像和光谱。
 
HELIOS主要特点
HELIOS是一款易用的一维辐射-流体力学程序代码,可以模拟如下领域流体力学:
*   激光等离子体
*   放电等离子体(Z-pinches)
*   辐射加热等离子体
*   激波在材料中传输
HELIOS-CR是HELIOS的增强版本,包括采用一个内联碰撞-辐射(inline collisional-radiative)(C-R)模型模拟非局部热力学平衡(non-LTE*)等离子体力学。
 
HELIOS和HELIOS-CR主要特点
进行平面、圆柱和球形等离子体1-D模拟仿真
拉格朗日坐标系中能量和质量守恒方程(例如网格随流体移动)
包括易用的图形用户界面(GUI)用于创建问题和监控模拟过程。
包括图形应用软件HydroPLOT,用于模拟结果可视化。
*   以线图、2-D彩色等高线图和3D表面图等方式查看结果
*   编辑和保存制图设置
*   复制和粘贴图表到MS Office应用程序中
用于一种温度(T = T)或两种温度(T 和 T独立)变量等离子体的能量方程求解
电子传导限流时,采用如下方法执行等离子体热传导:
*   Spitzer传导率
*   表格的SESAME格式传导率(tabular conductivity)
*   用户指定(常数)传导率
*   Spitzer 和常数混合型传导率
包括能量沉积模型用于:
*   激光沉积
*   磁流体动力学(MHD)效应(仅限于圆柱形几何体)
*   离子束
*   外部辐射源
采用下列任意一个模型进行多光子能量组辐射传输计算:
*   限流辐射扩散
*   Multi-angle short characteristics (仅限于平面几何形状)
支持使用SESAME状态方程、热传导和电阻率数据库
支持使用Prism不透明度和状态方程(PROPACEOS)数据库
包括计算聚变产物产额和速率选项
在碰撞-辐射模拟**中,包括下列原子过程
*   碰撞电离、复合、激发和退激
*   光致电离和受激复合
*   光致激发和受激发射
*   自发衰减
*   辐射复合
*   双电子复合、自动电离和电子俘获
利用ATBASE原子数据库支持:
*   光电离截面
*   振子强度
*   碰撞电离截面
*   碰撞激发截面
*   原子能级能量和跃迁能量
*   双电子复合、自电离和电子俘获率
与Prism的其他应用程序接口:
*   SPECT3D基于辐射-流体力学模拟结果产生光谱和图像,并与实验光谱和成像数据对比。
*   HydroPOLT是一款绘图工具用于查看计算结果
*   VISRAD用于产生时间和频率相关的外部辐射源的输入文件
*LTE = local thermodynamic equilibrium
**HELIOS-CR application only.
 HydroPLOT
HydroPLOT是一款图形工具,用于显示HELIOS和HELIOS-CR的各种计算结果。HydroPLOT利用PrismPLOT图表库来显示:线图表、2-D彩色等高线图、3-D曲面图。采用HydroPLOT,用户可以显示:
*   Quantity values vs. position at selected simulation times
*   Quantity values vs. time for selected spatial zones
*   Quantity values vs. frequency for selected times and zone boundaries
*   2-D color contour plots and 3-D surface plots of:
  • Quantity values vs. position and time
  • Quantity values vs. frequency and time
  • Quantity values vs. frequency and position
 
全球参考用户
国家实验室和研究所

大学用户:

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