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安德烈亚斯·斯特格梅尔;大卫·科斯特;奥马尔少校;克劳斯·哈拉特斯克;卡尔·拉克纳

磁约束等离子体模拟的场线图方法。 （英语） Zbl 1344.82048号

计算。物理。Commun公司。 198, 139-153 (2016).
小结：由于大多数现代托卡马克都有偏滤器，并且相关的分界线导致通常使用的场/通量对齐坐标在分界线/X点上变得奇异，因此很难预测托卡马克边缘和刮削层中的等离子体参数。所提出的场线图方法避免了基于柱面网格的问题：标准的有限差分方法可用于离散垂直（w.r.t.磁场）算符，以及特征凹槽模式属性（（k_\parallel\ll-k_\bot）\)在并行算子离散化后，通过场线对结构进行计算，从而在环形方向上进行网格稀疏化。本文致力于并行扩散算子的离散化（所采用的方法与用于双曲型问题的通量-坐标无关（FCI）方法非常相似[M.Ottaviani先生，“等离子体湍流模拟场对准坐标的替代方法”，Phys。莱特。，A 375，第15期，1677–1685（2011；doi:10.1016/j.physleta.2011.02.069);M.哈里里和M.Ottaviani先生，“等离子体湍流模拟的通量坐标独立场对准方法”，Comput。物理。Commun公司。184，第11期，2419-2429（2013；doi:10.1016/j.cpc.2013.06.005)]. 基于支持算子方法，导出了在离散水平上保持并行扩散算子自共轭性质的格式。与朴素离散化相比，这些方法的数值垂直扩散非常低，这是一个关键问题，因为磁约束等离子体表现出很强的各向异性。导出了两种不同形式的离散并行扩散算子：第一种是基于插值的，其中插值的顺序是可调的，因此数值扩散是可调节的；第二种是基于积分的，在场线图严重失真的情况下是有利的。这些方案在新代码GRILLIX中实现，并给出了广泛的基准测试和大量实例，这些都表明了该方法的有效性，尤其是GRILLIX。

引用于1审查
引用于11文件

MSC公司：

82C80码 时间相关统计力学的数值方法（MSC2010）
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
82D10号 等离子体统计力学

关键词：

X点;分隔线;野外测线图;通量坐标无关方法;支持操作员;数值扩散

软件：

重叠;烤架;BOUT公司++
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.Stegmeir}等人，计算。物理。Commun公司。198139--153（2016；Zbl 1344.82048）
全文： 内政部 arXiv公司

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