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非线性陀螺动力学湍流中的陀螺水袋法。湍流输运是基于磁约束的受控热核聚变的关键问题。磁化聚变等离子体的热约束本质上是由平衡磁场中的湍流热传导决定的。人们早就认识到,湍流输运的预测需要求解Vlasov型的回转动力学方程。尽管动力学描述比流体模型(MHD、陀螺流体)更精确,但由于它考虑了非线性共振波-粒子相互作用,动力学建模有一个缺点,即需要大量的计算机资源。一种统一的方法是考虑无碰撞动力学方程的水袋状弱解,使完整的动力学Vlasov方程简化为一组流体动力学方程,同时保持其动力学行为。因此,这种精确的简化导致了多流体数值求解的代价。因此,寻找陀螺动力学方程的类水袋弱解,导致了陀螺水袋模型的诞生。该模型适用于研究磁约束等离子体中线性和非线性低频微不稳定性及其伴随的反常输运。本文分别用Runge-Kutta半拉格朗日方法和Runge-Kutta间断Galerkin格式推导了非线性陀螺水袋模型,并对其进行了拟线性逼近和数值逼近。