一种全局守恒的有限元 MHD 代码及其在紧凑环形成、悬浮与磁压缩研究中的应用
数值分析
2024-04-29 v4 数值分析
等离子体物理
摘要
DELiTE(Differential Equations on Linear Triangular Elements)框架是为轴对称几何中非结构三角网格上偏微分方程的空间离散化而开发的。该框架基于矩阵形式的离散微分算子,这些算子由线性有限元导出,并模仿了其连续对应算子的一些性质。在此框架中实现了单流体双温 MHD 代码。代码中利用算子的固有性质来确保能量、粒子数、环向磁通量和角动量的全局守恒。该代码应用于研究一项新颖实验:由磁化 Marshall 枪产生的紧凑环(CT)在绝缘壁上方磁悬浮,随后通过位于壁外的悬浮/压缩线圈中的电流作用被磁压缩。我们给出了 CT 形成、悬浮和磁压缩的数值模型,以及模拟与实验诊断之间的比较。
引用
@article{arxiv.1907.13283,
title = {A globally conservative finite element MHD code and its application to the study of compact torus formation, levitation and magnetic compression},
author = {Carl Dunlea and Ivan Khalzov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.13283},
year = {2024}
}
备注
50 pages, 78 figures, partially presented in conference posters C. Dunlea et al., Magnetic Compression at General Fusion - Experiment & Simulation with a neutral fluid, APS_DPP 2017, EPS 2018, ICPP_2018