利用谱元法求解含环向旋转的托卡马克平衡的 Grad-Shafranov 方程
等离子体物理
2019-06-14 v1
摘要
本文利用谱元法求解含环向旋转的托卡马克平衡的 Grad-Shafranov 方程。该 Grad-Shafranov 求解器基于并扩展了先前为静态托卡马克平衡开发的 NIMEQ 代码 [Howell and Sovinec, Comput. Phys. Commun. 185 (2014) 1415]。随着谱元基函数多项式次数的增加，实现了几何收敛与代数收敛。除先前获得的针对一组不同平衡与旋转剖面的解析解外，本文还得到了刚体环向旋转下 Solov'ev 平衡的 Grad-Shafranov 方程新解析解。扩展后 NIMEQ 的数值解与解析解进行了基准比对，结果吻合良好。此外，扩展的 NIMEQ 代码与 FLOW 代码 [L. Guazzotto, R. Betti, et al., Phys. Plasma 11(2004)604] 进行了基准比对。
引用
@article{arxiv.1906.05534,
title = {Solving the Grad-Shafranov equation using spectral elements for tokamak equilibrium with toroidal rotation},
author = {Haolong Li and Ping Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.05534},
year = {2019}
}
备注
26 pages, 8 figures