×

用于轴对称托卡马克逃逸电子模拟的渐近保护2D-2P相对论漂移运动方程解算器。 (英语) Zbl 07524770号

摘要:我们为相对论碰撞漂移动力学方程(rDKE)提出了一种渐近守恒(AP)、一致收敛的数值格式,以模拟托卡马克装置典型的轴对称环形磁场几何中的失控电子。该方法由精确的格林函数解和可量化冲击的数值近似导出,并得到一个简单的两步算子分裂算法,该算法由碰撞欧拉步长和具有解析规定核的拉格朗日轨道积分步长组成。通过对主要数值误差的分析以及数值实验,证明了该方法的AP特性。我们证明了该算法在圆轴对称托卡马克几何结构上提供准确答案的能力,而不考虑等离子体碰撞。

MSC公司:

82立方厘米xx 时间相关统计力学(动态和非平衡)
65百万 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
82天xx 统计力学在特定类型物理系统中的应用
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Woods,L.C.,《托卡马克输运理论:核聚变反应堆设计的新方向》(2006),John Wiley&Sons·Zbl 1089.82032号
[2] 康纳,J。;Hastie,R.,失控电子的相对论限制,Nucl。融合,15,3,415(1975)
[3] 斯塔尔,A。;Landreman,M。;O.恩贝乌斯。;Fülöp,T.,NORSE:均质等离子体中电子的相对论非线性Fokker-Planck方程求解器,计算。物理学。社区。,212, 269-279 (2017) ·Zbl 1380.65183号
[4] 尼尔森,E。;Decker,J。;Peysson,Y。;Granetz,R.S。;圣路伦斯,F。;Vlainic,M.,托卡马克等离子体中失控电子雪崩的动力学建模,等离子体物理学。控制。融合,57,9,第095006条pp.(2015)
[5] 郭,Z。;麦克德维特,C.J。;Tang,X.-Z.,磁场中失控电子的相空间动力学,等离子体物理学。控制。Fusion,59,4,第044003条pp.(2017)
[6] 麦克德维特,C。;Tang,X.-Z.,轴对称托卡马克几何中的逃逸电子生成,Europhys。莱特。,127,4,第45001条pp.(2019)
[7] 麦克德维特,C.J。;郭,Z。;Tang,X.-Z.,轴对称托卡马克等离子体中失控电子的空间输运,等离子体物理学。控制。融合,61,2,第024004条pp.(2019)
[8] 哈维,R。;Chan,V。;Chiu,S。;埃文斯,T。;罗森布鲁斯,M。;Whyte,D.,DIII-D杀伤弹丸实验中的逃逸电子产生,使用CQL3D/KPRAD模型Phys进行计算。等离子体,7,11,4590-4599(2000)
[9] Decker,J。;Hirvijoki,E。;胚胎,O。;Peysson,Y。;斯塔尔,A。;Pusztai,I。;Fülöp,T.,失控电子尾中碰撞形成的数值表征,等离子体物理学。控制。Fusion,58,2,第025016条pp.(2016)
[10] Landreman,M。;斯塔尔,A。;Fülöp,T.,飞逸电子分布函数和相关同步辐射的数值计算,计算。物理学。社区。,185, 3, 847-855 (2014)
[11] 赫斯洛,L。;O.恩贝乌斯。;Wilkie,G.J。;巴普,G。;Fülöp,T.,部分电离杂质和辐射对失控发电有效临界电场的影响,等离子体物理学。控制。Fusion,60,第074010条pp.(2018年6月)
[12] Brizard,A.J。;Chan,A.A.,非线性相对论回转动力学Vlasov-Maxwell方程,物理学。等离子体,6,12,4548-4558(1999)
[13] Braams,B.J。;Karney,C.F.,相对论等离子体碰撞积分的微分形式,物理学。修订稿。,59, 16, 1817 (1987)
[14] 丹尼尔博士。;西雅图州塔塔诺。;Chacón,L.,逃逸电子的完全隐式、可伸缩、保守非线性相对论Fokker-Planck 0D-2P解算器,计算。物理学。社区。,254,第107361条,第(2020)页·Zbl 07687588号
[15] 北卡罗来纳州克鲁塞尔斯。;勒莫,M。;Méhats,F.,高度振荡的Vlasov-Poisson方程的渐近保持格式,J.Comput。物理。,248, 287-308 (2013) ·Zbl 1349.82062号
[16] 费德勒,B。;Negulescu,C。;Possanner,S.,解带有刚性输运项的演化方程的渐近-保留格式,多尺度模型。模拟。,17, 1, 307-343 (2019) ·Zbl 1412.35331号
[17] 哈维,R。;McCoy,M.,CQL3D Fokker-Planck代码,(国际原子能机构热核等离子体模拟和建模技术委员会会议记录(1992)),489-526
[18] Decker,J。;Peysson,Y.,DKE:三维漂移动力学方程的快速数值解算器(2004),欧洲原子能机构-CEA报告编号EUR-CEA-FC-1736
[19] 彼得罗夫,Y。;Harvey,R.W.,《CQL3D中完全相对论碰撞算符的基准测试》(2009),CompX报告CompX-2009-1
[20] Chacon,L。;del Castillo-Negrete,D。;Hauck,C.D.,含时各向异性热传输方程的渐近-保守恒半拉格朗日算法,J.Compute。物理。,272, 719-746 (2014) ·Zbl 1349.82072号
[21] Dreicer,H.,电子和离子在完全电离气体中失控。一、 物理学。修订版,115、2、238(1959年)·Zbl 0086.44202号
[22] 巴特纳加,P。;毛重,E。;Krook,M.,气体碰撞过程模型。I.带电和中性单组分系统中的小振幅过程,Phys。修订稿。,94, 3, 511-525 (1954) ·Zbl 0055.23609号
[23] Hindmarsh,A.C.,ODEPACK,ODE解算器的系统化集合,(Stepleman,R.S.,《科学计算》(1983),北荷兰:北荷兰阿姆斯特丹),55-64
[24] Kulsrud,R.M。;Sun,Y.C。;Winsor,N.K。;法伦,H.A.,等离子体中的逃逸电子,物理学。修订稿。,1973年11月31日
[25] Huba,J.,NRL等离子体配方2009(2009),技术代表,海军研究实验室华盛顿直流束物理分会
[26] 刘,C。;秦,H。;Hirvijoki,E。;Wang,Y。;Liu,J.,失控电子的保守磁矩和无碰撞桨距角散射,Nucl。融合,58,10,第106018条pp.(2018)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。