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弗雷德里克·施瓦德;埃里克·塞尔;雨果·布夫兰;吉多·西拉奥洛;菲利普·根德里

托卡马克边缘等离子体湍流的全球流体模拟：综述。 （英语） Zbl 07833605号

计算。流体 270，文章ID 106141，19 p.（2024）.
摘要：随着ITER，有史以来最大的托卡马克，以及世界上越来越多的聚变能初创公司，对数值模拟的需求对聚变反应堆的成功运行至关重要。从基础等离子体物理到工程，从（5D）6D到0D流体输运模型中的高保真（陀螺）动力学模型，存在一系列模型。本文回顾了边缘托卡马克装置中三维湍流流体模拟的最新进展。介绍了广泛使用的漂移减少的Braginskii方程以及模拟等离子体-壁相互作用的专用边界条件。如果直到最近，大多数模型都专注于由互换式不稳定性驱动的静电湍流，那么近年来，模型已经纳入了允许磁场波动的电磁效应。详细介绍了边缘等离子体结构的具体特征，这些特征使得这些方程的求解特别具有挑战性，对数值方法来说也很有压力。特别是，流动的强各向异性以及复杂的几何特征导致了专用离散化方案和网格的开发，这些方案和网格是在这里回顾的最新代码中实现的。似乎后者可以通过其网格结构以及处理平行梯度（沿磁场排列或不排列）的方式进行区分。审查表明，对于网格划分和离散化方案之间的最佳组合（如果存在），尚未找到共识。最后，最近取得的成就表明，中型托卡马克的三维湍流模拟目前是可以实现的，但ITER规模的托卡马克和热核等离子体仍需要取得重大进展。

MSC公司：

76倍 流体力学

关键词：

磁聚变;流体建模;数值离散化;湍流模拟

软件：

格里利斯;INGRID公司;Laplace-HDG公司;BOUT公司++;日晷
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{F.Schwander}等人，计算。Fluids 270，文章ID 106141，19 p.（2024；Zbl 07833605）
全文： 内政部

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