XGC 气体力学模拟中强负三角性与正三角性边缘流动差异
等离子体物理
2025-10-08 v1
摘要
我们对强负三角性 (NT) 等离子体及其对应的正三角性等离子体进行神经经典基线研究，使用边缘专用的总 f 气体力学代码 XGC。基于 DIII-D 类似等离子体，使用 DIII-D #193793 脉冲的负三角性等离子体。构建了一个人工正三角性 (PT) 等离子体，以在相同三角性强度但相反符号下比较边缘旋转物理，同时保持相同的横向拉伸和其他几何参数。将 C(+6) 离子添加到氦等离子体中，水平为实验相关水平。通过将碳离子的扭转旋转轮廓作为输入，XGC 发现氦离子在内侧和外侧中点处的旋转与碳离子的旋转显着不同，主要由 Pfirsch-Schluter 旋转差异引起。更重要的是，在正负三角性平衡模型之间发现了显著的 X 点轨道损失物理差异，从而导致旋转源的差异。然而，仅在中段 pedestal slope 范围内，本文的神经经典模拟与实验 NT 数据的一致性才得到验证，这表明边缘湍流的重要性。该研究为包括负三角性等离子体湍流的多物理、多尺度研究奠定了基线。
引用
@article{arxiv.2510.05287,
title = {Difference in Neoclassical Edge Flows Between Strongly Negative and Positive Triangularities in the XGC Gyrokinetic Simulation},
author = {S. Ku and C. S. Chang and R. Hager and L. W. Schmitz and A. O. Nelson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.05287},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 7 figures