用于JOREK模拟的碰撞辐射非平衡杂质处理
等离子体物理
2021-11-17 v1
摘要
我们为JOREK三维非线性磁流体动力学（MHD）模拟开发了碰撞辐射非平衡杂质处理。杂质由沿流体速度场线流动的超粒子表示，同时依据ADAS数据及局域流体密度与温度独立地电离和复合。随后将非平衡杂质贡献投影回流体场以实现自洽的时间演化。使用一个二维测试用例将新的非平衡杂质模型与先前的日冕平衡（CE）杂质处理进行比较，并比较单温和双温模型间的非平衡杂质行为。进一步，我们与M3D-C1和NIMROD等其他三维非线性MHD代码已发表的日冕非平衡结果进行基准比对。结果表明，新非平衡处理成功捕捉了弱电离杂质导致的早期相冷却，而CE模型遗漏了此现象。与M3D-C1和NIMROD的基准比对在积分量和二维剖面演化上均显示总体一致，尽管所用原子模型不同。上述比较与基准案例展示了JOREK非平衡杂质模型的能力，为更复杂的二维非线性大质量材料注入（MMI）模拟铺平道路，后者在破裂缓和研究中有重要应用。
引用
@article{arxiv.2106.12908,
title = {Collisional-radiative non-equilibrium impurity treatment for JOREK simulations},
author = {D. Hu and G. T. A. Huijsmans and E. Nardon and M. Hoelzl and M. Lehnen and D. Bonfiglio and JOREK Team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12908},
year = {2021}
}
备注
31 pages, 19 figures