Fluid models used to study the edge plasma region need to be benchmarked against similar conditions given that models can strongly differ in complexity and therefore the results they produce. Via this validation study undertaken through the framework of EUROfusion Enabling Research, four state-of-the art models—GBS, Hermes/BOUT++, hot-edge-sol-electrostatic and TOKAM3X—are compared to experimental plasma turbulence measurements on the ISTTOK tokamak. Statistical comparisons of simulation and experiment data show that fluid models used here can replicate most of the experiment in terms of and fluctuations despite their differences. Furthermore, it is shown that without including more complex information (like core turbulence information and domain geometry details and magnetic topological aspects) in fluid models, the results recovered vary from their experimental counterparts. Via the simulations using these codes, it is demonstrated that fluid models continue to be a good cost-effective tool in recovering many global aspects of edge plasma behaviour.
周辺プラズマ領域の研究に用いられる流体モデルは、モデルによって複雑さが大きく異なり、その結果も異なるため、類似した条件下でのベンチマークが必要である。EUROfusion Enabling Researchの枠組みを通じて実施されたこの検証研究では、4つの最先端モデル—GBS、Hermes/BOUT++、hot-edge-sol-electrostatic、TOKAM3X—を、ISTTOKトカマクにおける実験的なプラズマ乱流測定と比較した。シミュレーションと実験データの統計的比較により、これらの流体モデルは、その違いにもかかわらず、実験の大部分を変動の観点から再現できることが示された。さらに、流体モデルに、より複雑な情報(コアプラズマ乱流情報、領域形状の詳細、磁気トポロジーの側面など)を含めない場合、得られる結果は実験結果から乖離することが示された。これらのコードを用いたシミュレーションを通じて、流体モデルが周辺プラズマ挙動の多くの大域的側面を再現するための費用対効果の高いツールであり続けることが実証された。