Ny kode udviklet til tokamak plasmarotation og transportanalyse

Et team ledet af Prof. Lyu Bo og Dr. Bae Cheonho fra Hefei Institutes of Physical Science ved det kinesiske videnskabsakademi har udviklet en ny kode til at analysere multi-fluid plasma rotation og transport egenskaber i tokamak plasmaer, inklusive Experimental Advanced Superledende Tokamak (ØST).

Værket blev offentliggjort i Computer Physics Communications .

"Vi kaldte denne beregningskode TransROTA," sagde Dr. Bae, "den giver beregninger af alle drejningsmomentudtryk i vinkelmomentbalancen i tokamak-plasmaer, der roterer toroidalt, og øger derved forudsigelsesnøjagtigheden af ​​umålelige ionhastigheder og muliggør undersøgelser af mange interessante plasmaplasmaer. fysik."

Plasmarotation spiller en kritisk rolle i fusionseksperimenter, især i at kontrollere Magneto-hydrodynamiske ustabiliteter, undertrykke turbulensvækst og påvirkning af processer såsom L-H-overgange og urenhedstransport. Forudsigelse og styring af plasmarotationshastigheden er en nøgleudfordring for at opnå stabil og højtydende drift.

I denne undersøgelse modificerede forskerne Stacey-Sigmar plasmarotationsmodellen for at gøre den mindre modtagelig for numerisk ustabilitet, anvendte forbedrede numeriske skemaer og testede den med forskellige EAST-udladninger.

Modifikationen forbedrede modstanden af ​​nye koblinger mellem alle løste ligninger over for numerisk blow-up. Effektiviteten af ​​denne synkronisering blev verificeret, hvilket gør koden velegnet til de fleste plasmaer, der er genereret af moderne tokamaks.

Som et resultat blev TransROTA en brugervenlig kode, der ikke kun beregnede rotationshastighederne for vigtige ioner, men også forudsagde individuelle drejningsmomenter i vinkelmomentbalancen. De tilgængelige beregninger fra TransROTA gav et fremragende værktøj til at undersøge detaljerede fysikstudier og kan bruges i kombination med den reducerede modeltilgang for at maksimere dens muligheder.

Udviklingen af ​​dette program lægger grundlaget for at udføre yderligere teoretisk og simuleringsforskning, ifølge holdet.

Flere oplysninger: Cheonho Bae et al., TransROTA:En kode til løsning af kollisionsforlænget Braginskii's lukkeformalisme for toroidalt roterende plasmaer med ikke-lineær successiv overafspænding, Computer Physics Communications (2023). DOI:10.1016/j.cpc.2023.108992

Leveret af Chinese Academy of Sciences