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JOREK3D:JOREK 非线性 MHD 代码向仿星器的扩展

等离子体物理 2024-06-24 v3 计算物理

摘要

尽管仿星器的基本概念自聚变研究早期便已为人所知,但计算技术的进步使得对日益复杂装置的建模成为可能,直至 Wendelstein 7-X 的建造,其近期已展示出有前景的结果。这一近期的成功重燃了对仿星器非线性三维 MHD 建模的兴趣,以更好理解其性能与运行极限。本文报道了 JOREK 代码向三维几何的扩展,以及使用它进行的首次仿星器模拟。此处展示的首次简单模拟采用我们此前导出的约化 MHD 模型,针对经典的 Wendelstein 7-A 仿星器。结果表明,稳定的全 MHD 平衡在约化模型中得到保持:通量面在整个模拟中不发生移动,并与全 MHD 平衡的通量面紧密吻合。此外,我们模拟了撕裂模与气球模,且 JOREK 中测得的线性增长率与 CASTOR3D 线性 MHD 代码的增长率合理一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.12033,
  title  = {JOREK3D: An extension of the JOREK nonlinear MHD code to stellarators},
  author = {Nikita Nikulsin and Rohan Ramasamy and Matthias Hoelzl and Florian Hindenlang and Erika Strumberger and Karl Lackner and Sibylle Günter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12033},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 12 figures. Based mostly on the last chapter of the first author's doctoral thesis, with some data new data that was not included in the thesis. The article was submitted to Physics of Plasmas