Een team onder leiding van prof. Lyu Bo en dr. Bae Cheonho van het Hefei Institute of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een nieuwe code ontwikkeld om de multi-vloeistof plasmarotatie en transporteigenschappen in tokamak-plasma's te analyseren, inclusief de Experimental Advanced Supergeleidende Tokamak (OOST).

Het werk is gepubliceerd in Computer Physics Communications .

"We noemden deze rekencode TransROTA", zei Dr. Bae, "het biedt berekeningen van alle koppeltermen in de hoekmomentumbalans in torusvormig roterende tokamak-plasma's, waardoor de voorspellingsnauwkeurigheid van onmeetbare ionensnelheden wordt vergroot en onderzoek naar veel interessante plasma's mogelijk wordt gemaakt." natuurkunde."

Plasmarotatie speelt een cruciale rol bij fusie-experimenten, met name bij het beheersen van de magneto-hydrodynamica-instabiliteiten, het onderdrukken van turbulentiegroei en het beïnvloeden van processen zoals L-H-overgangen en het transport van onzuiverheden. Het voorspellen en controleren van de rotatiesnelheid van het plasma is een belangrijke uitdaging voor het bereiken van een stabiele en krachtige werking.

In deze studie hebben de onderzoekers het plasmarotatiemodel van Stacey-Sigmar aangepast om het minder gevoelig te maken voor numerieke instabiliteit, verbeterde numerieke schema's toegepast en het getest met verschillende EAST-ontladingen.

De wijziging verbeterde de weerstand van nieuwe koppelingen tussen alle opgeloste vergelijkingen tegen numerieke opvergroting. De effectiviteit van deze synchronisatie is geverifieerd, waardoor de code geschikt is voor de meeste plasma's die door moderne tokamaks worden gegenereerd.

Als gevolg hiervan werd TransROTA een gebruiksvriendelijke code die niet alleen de rotatiesnelheden van belangrijke ionen berekende, maar ook individuele koppels in de impulsmomentbalans voorspelde. De beschikbare berekeningen van TransROTA boden een uitstekend hulpmiddel voor het onderzoeken van gedetailleerd natuurkundig onderzoek en kunnen worden gebruikt in combinatie met de gereduceerde modelbenadering om de mogelijkheden ervan te maximaliseren.

De ontwikkeling van dit programma legt volgens het team de basis voor verder theoretisch en simulatieonderzoek.

Meer informatie: Cheonho Bae et al, TransROTA:een code voor het oplossen van het door botsingen verlengde Braginskii-sluitingsformalisme voor toroïdaal roterende plasma's met niet-lineaire opeenvolgende overrelaxatie, Computerfysica-communicatie (2023). DOI:10.1016/j.cpc.2023.108992

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen