使用非线性湍流模型优化聚变反应堆中的约束

利用多维优化算法优化了磁聚变反应堆核心中的热约束。在此类研究中首次在每一阶段使用第一性原理非线性模拟对湍流导致的热损失进行建模，该模拟准确捕捉了湍流级联和大规模带状流。模拟采用了一种新方法，对小尺度漂移波进行陀螺流体处理，对大尺度带状流进行回旋动力学处理。选择一个具有标准参数的简单近圆形平衡作为初始条件。计算品质因数（单位体积聚变功率），然后改变两个控制参数——外通量面的拉长和三角度，由算法寻求优化所选品质因数。通过转向更高的拉长和强负三角度，实现了单位体积等离子体功率的两倍增加。