PICLS 电磁升级在混合变量下的验证
等离子体物理
2025-03-24 v1
摘要
回旋动理学粒子-网格(PIC)代码 PICLS 是一款 full-f 有限元工具,用于模拟托卡马克刮削层中的湍流。在过去一年中,PICLS 的能力被扩展以涵盖电磁效应。针对新加入的 Ampère 定律求解器,使用 manufactured solutions 方法成功进行了测试,并通过剪切 Alfvén 波的模拟验证了新的电磁时间步。然而,作为基于回旋动理学方程 形式的代码,PICLS 受到 Ampère 抵消问题的影响。为了使更高 beta 的模拟在我们的计算能力范围内得以实现,我们以类似于 EUTERPE、ORB5 或 XGC 的方式实现了带 pullback 方案的混合变量形式。在本文中,我们通过在旨在最小化动理学效应的测试设置中模拟剪切 Alfvén 波,展示了 PICLS 不同电磁形式的成功验证。
引用
@article{arxiv.2503.17188,
title = {Verification of the PICLS electromagnetic upgrade in mixed variables},
author = {Annika Stier and Alberto Bottino and David Coster and Thomas Hayward-Schneider and Laurent Villard and Frank Jenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17188},
year = {2025}
}