Un team guidato dal Prof. Lyu Bo e dal Dr. Bae Cheonho dell'Istituto Hefei di Scienze Fisiche dell'Accademia Cinese delle Scienze ha sviluppato un nuovo codice per analizzare la rotazione del plasma multifluido e le proprietà di trasporto nei plasmi tokamak, compreso il metodo sperimentale avanzato Tokamak superconduttore (EST).
Il lavoro è stato pubblicato su Computer Physics Communications .
"Abbiamo chiamato questo codice computazionale TransROTA", ha affermato il dottor Bae, "esso fornisce calcoli di tutti i termini di coppia nel bilancio del momento angolare nei plasmi tokamak a rotazione toroidale, aumentando così la precisione di previsione delle velocità degli ioni non misurabili e consentendo l'indagine di molti plasma interessanti fisica."
La rotazione del plasma gioca un ruolo critico negli esperimenti di fusione, in particolare nel controllo delle instabilità magneto-idrodinamiche, nella soppressione della crescita della turbolenza e nell'influenza di processi come le transizioni L-H e il trasporto delle impurità. Prevedere e controllare la velocità di rotazione del plasma è una sfida fondamentale per ottenere un funzionamento stabile e ad alte prestazioni.
In questo studio, i ricercatori hanno modificato il modello di rotazione del plasma di Stacey-Sigmar per renderlo meno suscettibile all'instabilità numerica, hanno applicato schemi numerici migliorati e lo hanno testato con varie scariche EAST.
La modifica ha migliorato la resistenza dei nuovi accoppiamenti tra tutte le equazioni risolte all'esplosione numerica. È stata verificata l'efficacia di questa sincronizzazione, rendendo il codice adatto alla maggior parte dei plasmi generati dai moderni tokamak.
Di conseguenza, TransROTA è diventato un codice di facile utilizzo che non solo calcolava le velocità di rotazione di ioni importanti, ma prevedeva anche le coppie individuali nel bilancio del momento angolare. I calcoli disponibili da TransROTA hanno fornito uno strumento eccellente per indagare studi fisici dettagliati e possono essere utilizzati in combinazione con l'approccio del modello ridotto per massimizzarne le capacità.
Secondo il team, lo sviluppo di questo programma pone le basi per condurre ulteriori ricerche teoriche e di simulazione.
Ulteriori informazioni: Cheonho Bae et al, TransROTA:un codice per risolvere il formalismo di chiusura di Braginskii esteso alla collisionalità per plasmi a rotazione toroidale con rilassamento eccessivo successivo non lineare, Comunicazioni di fisica del computer (2023). DOI:10.1016/j.cpc.2023.108992
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
