开放磁力线螺旋等离子体中的流体与回旋动力学湍流
等离子体物理
2020-08-26 v2 计算物理
摘要
双流体Braginskii代码模拟开放磁力线湍流已超过十年，而直到最近才得以用连续回旋动力学代码研究这些系统。本工作使用GDB与Gkeyll代码模拟得克萨斯大学Helimak装置中的交换湍流（T. N. Bernard等，Phys. of Plasmas 26, 042301 (2019)），首次在开放磁力线中对流体与（长波）回旋动力学模型进行比较。当仔细选取GDB源项与鞘层边界条件（BCs）——尤其是会剧烈改变温度的热流BCs——时，若干诊断通道取得部分一致。涨落水平的径向剖面在低场侧定性相似且定量可比，尽管如概率密度函数矩与高频谱等统计量显示出更大差异。该比较指出了两类模拟未来的改进方向，例如鞘层BCs，以及GDB中粒子守恒与空间变化热导率等改进，从而在模拟实验时实现更好的流体-回旋动力学一致并提升保真度。
引用
@article{arxiv.2002.11136,
title = {Fluid & Gyrokinetic turbulence in open field-line, helical plasmas},
author = {Manaure Francisquez and Tess N. Bernard and Ben Zhu and Ammar Hakim and Barrett N. Rogers and Gregory W. Hammett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.11136},
year = {2020}
}