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克里斯托弗·沃格尔。；伊隆·约瑟夫；Holec，米兰

磁化等离子体各向异性扩散的网格细化。 （英语） Zbl 07731327号

计算。数学。申请。 145, 159-174 (2023).
摘要：需要对等离子体输运进行高精度模拟，以推动磁约束聚变反应堆的成功设计和运行。不幸的是，磁化等离子体中存在的极端各向异性导致了难以解析的薄边界层。本工作通过比较使用场量的标准变量细化方法和使用误差估计器的自适应方法，研究了各种网格细化策略如何降低该费用，以实现更高效的模拟。首次验证了高阶离散化仅在网格分解薄边界层后才实现适当的收敛速度，从而促使细化的重点放在边界层上。对于包含托卡马克磁场特征的三个二维测试案例，将基于磁通量函数的指数细化策略（这是该领域的标准细化方法）与利用已建立的Zienwiekicz和Zhu误差估计器的自适应策略进行了比较。自适应网格细化策略使用比指数或均匀细化少几个数量级的自由度，始终可以达到相同的精度。这一结果使得自适应精化策略比指数精化策略更有效，同时也更适用于具有复杂磁性几何形状的问题。导出了缩放律，量化了自适应优化策略相对于其他2D和3D优化方法的成本改进。

引用于1文件

MSC公司：

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
76X05型 电磁场中的电离气体流动；浆流
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
82D10号 等离子体统计力学
76周05 磁流体力学和电流体力学

关键词：

各向异性扩散；自适应网格细化；磁约束聚变；边界层；有限元法；高阶方法

软件：

SOLPS-ITER公司；货币基金组织；炒作；乔瑞克
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{C.J.Vogl}等人，计算。数学。申请。145159--174（2023年；Zbl 07731327）
全文： DOI程序 arXiv公司

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