We report on developments in the edge and scrape-off layer turbulence code GRILLIX to self-consistently simulate plasma turbulence coupled to a fluid neutral gas model. The neutrals model is extended from a single fluid moment (neutrals density) to three moments, describing additionally the dynamics of neutrals parallel momentum and neutrals pressure. GRILLIX employs the flux-coordinate-independent (FCI) approach, wherein the mesh is neither conformal to the wall nor the magnetic field. A new flux evaluation method consistent with FCI allows for implementing plasma recycling at the boundaries that preserves particles to high precision. The improved plasma-neutrals model is applied to simulate an ASDEX Upgrade attached L-mode discharge. Diffusion and viscosity of neutrals parallel momentum introduce a loss channel for ion parallel momentum. This increases the plasma-neutrals interaction time, which is expected to facilitate detachment. Evolution of neutrals pressure leads to a smoother neutrals distribution. Through the charge-exchange coupling, fluctuation amplitudes of ion temperature filaments in the divertor region are reduced. When additionally applying self-consistent recycling boundary conditions, neutrals density and ionization rates at the strike-lines further increase, which impacts the heat load distribution on the target plates.
周辺およびスクレイプオフ層乱流コードGRILLIXにおける、流体中性ガスモデルと結合したプラズマ乱流を自己無矛盾にシミュレートするための進展について報告する。中性粒子モデルは、単一の流体モーメント（中性粒子密度）から3つのモーメントへと拡張され、中性粒子平行運動量と中性粒子圧力のダイナミクスを追加で記述する。GRILLIXは磁束座標非依存（FCI）アプローチを採用しており、メッシュは壁にも磁場にも適合しない。FCIと整合的な新しいフラックス評価法により、粒子を高精度に保存する境界でのプラズマリサイクリングの実装が可能になる。改良されたプラズマ-中性粒子モデルを、ASDEX Upgradeの付着Lモード放電のシミュレーションに適用する。中性粒子平行運動量の拡散と粘性は、イオン平行運動量の損失チャネルを導入する。これによりプラズマ-中性粒子相互作用時間が増加し、デタッチメントを促進すると期待される。中性粒子圧力の時間発展は、より滑らかな中性粒子分布をもたらす。電荷交換結合を通じて、ダイバータ領域におけるイオン温度フィラメントの変動振幅が低減される。さらに自己無矛盾なリサイクリング境界条件を適用すると、ストライクラインにおける中性粒子密度と電離率がさらに増加し、ターゲットプレート上の熱負荷分布に影響を及ぼす。