The FuZE sheared-flow-stabilized Z pinch at Zap Energy is simulated using whole-device modeling employing an axisymmetric resistive magnetohydrodynamic formulation implemented within the discontinuous Galerkin WARPXM framework. Simulations show formation of Z pinches with densities of approximately 1022 m−3 and total DD fusion neutron rate of 107 per µs for approximately 2 µs. Simulation-derived synthetic diagnostics show peak currents and voltages within 10% and total yield within approximately 30% of experiment for similar plasma mass. The simulations provide insight into the plasma dynamics in the experiment and enable a predictive capability for exploring design changes on devices built at Zap Energy.
Zap Energy における FuZE せん断流安定化 Z ピンチは、不連続ガラーキン WARPXM フレームワーク内に実装された軸対称抵抗性磁気流体力学定式化を用いた全体デバイスモデリングによってシミュレーションされる。シミュレーションは、約 10^22 m^-3 の密度と、約 2 µs の間毎 µs あたり 10^7 の総 DD 核融合中性子率を持つ Z ピンチの形成を示す。シミュレーションから導出された合成診断は、類似のプラズマ質量に対して、ピーク電流と電圧が実験の 10% 以内、総収量が約 30% 以内であることを示す。シミュレーションは、実験におけるプラズマ力学への洞察を提供し、Zap Energy で構築されたデバイスの設計変更を探求するための予測能力を可能にする。