The transport of heat and particles in the relatively collisional edge regions of magnetically confined plasmas is a scientifically challenging and technologically important problem. Understanding and predicting this transport requires the self-consistent evolution of plasma fluctuations, global profiles and flows, but the numerical tools capable of doing this in realistic (diverted) geometry are only now being developed. Here a 5-field reduced 2-fluid plasma model for the study of instabilities and turbulence in magnetised plasmas is presented, built on the BOUT++ framework. This cold ion model allows the evolution of global profiles, electric fields and flows on transport timescales, with flux-driven cross-field transport determined self-consistently through plasma turbulence. Developments in the model formulation and numerical implementation are described, and simulations are performed in poloidally limited and diverted tokamak configurations.
磁気閉じ込めプラズマの比較的衝突性の高い周辺領域における熱と粒子の輸送は、科学的に困難でありながら技術的に重要な問題である。この輸送を理解し予測するには、プラズマの揺動、全体プロファイル、および流れの自己無撞着な発展が必要であるが、現実的な（ダイバータを有する）配位でこれを実行できる数値ツールは現在ようやく開発されつつある。本論文では、BOUT++フレームワークに基づいて構築された、磁化プラズマ中の不安定性と乱流の研究のための5場簡約2流体モデルを提示する。この冷イオンモデルは、輸送時間スケールでの全体プロファイル、電場、および流れの発展を可能にし、プラズマ乱流を通じてフラックス駆動型の断面輸送を自己無撞着に決定する。モデルの定式化と数値実装の詳細を説明し、ポロイダルリミター配位およびダイバータ配位のトカマク形状においてシミュレーションを実行する。