在局部回旋动力学模拟中通过平行边界条件消除湍流自相互作用
等离子体物理
2020-04-08 v2
摘要
在这项工作中，我们强调了一个可能降低许多局部非线性回旋动力学模拟精度的问题——通过平行边界条件的湍流自相互作用。在平行关联长度足够长时，单个湍流涡旋可以跨越整个域并“咬住自己的尾巴”，从而改变其统计性质。这种自相互作用只有在模拟域对应于完整通量面时才能被准确建模，否则它会人为地增强。对于 Cyclone Base Case 参数和典型域尺寸，我们发现该机制使热通量改变了约 40%，且其影响可能更为重要。当使用动力学电子、低磁剪切和强湍流驱动（即陡峭的背景梯度）时，该效应最大。研究发现，通过增大模拟域的平行长度和/或双法向宽度直至达到收敛，可以消除平行自相互作用。
引用
@article{arxiv.1912.09193,
title = {Eliminating turbulent self-interaction through the parallel boundary condition in local gyrokinetic simulations},
author = {Justin Ball and Stephan Brunner and Ajay C. J},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.09193},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 9 figures