為分析托卡馬克等離子體中的等離子體旋轉和輸運特性而開發的新代碼
發布時間：2024-01-23 16:40:27來源：
近日，中國科學院合肥物質科學研究院呂波教授和BAE Cheonho博士領導的團隊開發了一種新的代碼，分析了托卡馬克等離子體中的多流體等離子體旋轉和輸運特性，包括實驗性先進超導托卡馬克(EAST)。
該成果發表在 《計算機物理通訊》雜志上。
Bae 博士說：“我們將這個計算代碼命名為 TransROTA，它提供了環形旋轉托卡馬克等離子體中角動量平衡中所有扭矩項的計算，從而提高了不可測量離子速度的預測精度，并允許研究許多有趣的等離子體物理”。
等離子體旋轉在聚變實驗中發揮著至關重要的作用，特別是在控制磁流體動力學不穩定性、抑制湍流增長以及影響 LH 躍遷和雜質傳輸等過程方面。預測和控制等離子體旋轉速度是實現穩定和高性能運行的關鍵挑戰。
在這項研究中，研究人員修改了 Stacey-Sigmar 的等離子體旋轉模型，使其不易受到數值不穩定的影響，應用了升級的數值方案，并用各種 EAST 放電對其進行了測試。
這一修改提高了所有已求解方程之間的新耦合對數值爆炸的抵抗力。這種同步的有效性得到了驗證，使得該代碼適用于現代托卡馬克產生的大多數等離子體。
因此，TransROTA 成為一種用戶友好的代碼，不僅可以計算重要離子的旋轉速度，還可以預測角動量平衡中的各個扭矩。TransROTA 的可用計算為研究詳細物理提供了一個出色的工具，并且可以與簡化模型方法結合使用以最大限度地發揮其功能。
該團隊表示，該程序的開發為進一步開展理論和仿真研究奠定了基礎。
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