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Bootstrap current modeling in M3D-C1
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AI
DOI：10.1017/S0022377825100834.png)
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摘要
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自举电流在磁约束等离子体的平衡中起着关键作用，特别是在准对称 stellarators 和 tokamaks 中，它可以代表大部分的电流密度。准确模拟这种电流对于理解这些构型的磁流体动力学（MHD）平衡和稳定性至关重要。本研究扩展了扩展 MHD 代码 M3D-C1 的建模能力，通过实现自洽的物理模型来计算自举电流。它采用了两种解析框架：广义 Sauter 模型（Sauter et al. 1999 Phys. Plasmas vol. 6, no. 7, pp. 2834-2839）和修正的 Sauter-like 模型（Redl et al. 2021 Phys. Plasmas vol. 28, no. 2, pp. 022502）。Landreman et al. (2022 Phys. Rev. Lett. vol. 128, pp. 035001) 描述的同构关系被用于将这些模型应用于准对称 stellarators。M3D-C1 的实现与 NEO、XGCa 和 SFINCS 等新经典代码进行了基准测试，显示出极好的一致性。这些改进使 M3D-C1 能够自洽地计算轴对称和准对称构型中电流的新经典贡献，为这些构型中的等离子体行为提供更准确的表征。此外，还提出了一种使用 M3D-C1 计算任意托卡马克平衡的新经典输运评估流程。该流程能够定量评估在偏离轴对称或准对称情况（例如通过 MHD 不稳定性发展）下 Sauter-like 模型的误差。
Keyword:
plasma simulation
fusion plasma
plasma instabilities
期刊
J
IF:
2.5
论文数:
91
被引数:
3.6K
机构
引用论文
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