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Gupta, N.K.; Munz, C.D.; Goel, B.
Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH (Germany, F.R.). Inst. fuer Neutronenphysik und Reaktortechnik1990
Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH (Germany, F.R.). Inst. fuer Neutronenphysik und Reaktortechnik1990
AbstractAbstract
[en] This report describes a one dimensional hydrodynamic computer code in Lagrangean geometry based on high resolution upwind schemes. The code has 1st order as well as 2nd order upwind scheme options and can accomodate any given, analytical or tabular equation of state. The code is tested against a number of test problems for which either analytical or numerical solutions from well tested computer codes or both are available in literature. A brief summary of these comparisons is presented in this report. The predictions of this code are compared with the result of the often used von-Neumann prescription of shock capturing. The results of the present code are free from unphysical oscillations which are typical of von-Neumann procedure. The code is used to simulate the 1-dimensional hydrodynamic and thermodynamic behaviour of plasma irradiated by an intense ion beam. The absence of the spurious oscillations in the results of the present code is especially advantageous to study the effects of temporal non-uniformities of the beam. The second order upwind scheme resolves shocks much steeper than the 1st order one and is therefore recommended for shock wave experiment analysis. For a typical pinch reflex diode pulse of proton beam on aluminium target upwind results predict compressions of about 10-15% higher as compared to von-Neumann procedure. The upwind results are believed to be closer to reality because this method does not involve any artificial pressure term. (orig.)
[de]
Dieser Bericht beschreibt ein eindimensionales Rechenprogramm in Lagrange Koordinaten, welches eine numerische Methode hoher Genauigkeit benutzt. Im Programm besteht die Wahl zwischen Upwind-Verfahren erster und zweiter Ordnung; beliebig vorgegebene Zustandsgleichungen - in analytischer oder auch tabellarischer Form - koennen verwendet werden. Das Programm wurde anhand einer Reihe von Testproblemen ueberprueft, fuer welche analytische oder auch numerische Resultate von anderen Codes vorliegen. Ein kurzer Ueberblick ueber diese Vergleiche ist in diesem Bericht enthalten. Die Resultate mit diesem Programm werden verglichen mit denen, welche mit der oft benutzten von Neumann Methode der Stosswellenapproximation erzielt wurden. Es zeigte sich, dass die Resultate des hier beschriebenen Codes frei von unphysikalischen Oszillationen sind, welche typischerweise beim von Neumann Verfahren auftreten. Das Programm wird benutzt zur Simulation des eindimensionalen hydro- und thermodynamischen Verhaltens eines Plasmas, welches durch einen hochenergetischen Ionenstrahl erzeugt wird. Das Fehlen der numerischen Oszillationen in den Resultaten dieses Programmes erweist sich als besonders vorteilhaft beim Studium der Auswirkungen von zeitlichen Aenderungen des Strahles. Das Verfahren zweiter Ordnung loest Stosswellen sehr viel besser auf und wird deshalb auch zur Analyse von Stosswellen-Experimenten benutzt. Fuer einen typischen Protonenstrahl aus einer Pinch Reflex Diode auf ein Aluminiumtarget liefert der Code eine um 10-15% hoehere Kompression im Vergleich zu dem von Neumann Verfahren. Da in dem Upwind-Verfahren keine kuenstlichen Druckterme benutzt werden, trauen wir diesen Resultaten mehr. (orig.)Primary Subject
Source
Apr 1990; 98 p
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Report
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