连续介质回旋动力学代码的中性粒子输运动力学建模
等离子体物理
2022-05-04 v3
摘要
我们提出了一种前所未有的耦合方法，将连续介质全f回旋动力学湍流模型与用于动力学中性粒子的6维连续介质模型相结合，并使用Gkeyll代码实现。我们的目标是从第一性原理上改进对中性粒子在等离子体加料、 detachment（脱靶）中的作用及其与边缘等离子体剖面和湍流统计相互作用的理解。我们的模型仅包含原子氢，并考虑了电子碰撞电离、电荷交换和壁面再循环。这些特征已通过解析预测成功验证，并与DEGAS2蒙特卡洛中性粒子代码进行了基准比对。我们针对具有简化几何结构和NSTX参数的刮削层（SOL）进行了模拟。我们将这些结果与无中性粒子的基线模拟进行比较，发现中性粒子相互作用降低了归一化密度涨落水平及相关的偏度和峰度，同时增加了自相关时间。还观察到更平坦的密度剖面，类似于高加料实验场景中的SOL密度肩形成。
引用
@article{arxiv.2202.00811,
title = {Kinetic modeling of neutral transport for a continuum gyrokinetic code},
author = {T. N. Bernard and F. D. Halpern and M. Francisquez and N. R. Mandell and J. Juno and G. W. Hammett and A. Hakim and G. Wilkie and J. Guterl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.00811},
year = {2022}
}