FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

Developments in the gyrofluid approach to Tokamak turbulence simulations

G W Hammett, M A Beer, W Dorland, S C Cowley, S A Smith1993年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

A status report is given on developments in the gyrofluid approach to simulating tokamak turbulence. 'Gyrofluid' (r 'gyro-Landau fluid') equations attempt to extend the range of validity of fluid equations to a more collisionless regime typical of tokamaks, by developing fluid models of important kinetic effects such as Landau-damping and gyro-orbit averaging. The fluid moments approach should converge if enough moments are kept, though this may require a large number of moments for some processes. Toroidal gyrofluid equations have been extended from 4 to 6 moments, and to include the mu Del B magnetic mirroring force. An efficient field-line coordinate system for toroidal turbulence simulations (useful for both particle and fluid simulations) is presented. Nonlinear 3-D simulations of toroidal ITG-driven turbulence indicate that turbulence-generated sheared flows play an important role in the development and saturation of the turbulence. There is a strong enhancement of the flows when the electrons are assumed adiabatic on each flux surface, which is partially offset by toroidal drift effects which reduce the flows.

日本語訳

トカマク乱流のシミュレーションにおけるジャイロ流体アプローチの進展について現状報告を行う。「ジャイロ流体」(r「ジャイロ・ランダウ流体」)方程式は、流体方程式の適用範囲をトカマクに典型的なより無衝突な領域まで拡張することを試みるものであり、ランダウ減衰やジャイロ軌道平均などの重要な運動論的効果の流体モデルを構築するものである。流体モーメント法は、十分な数のモーメントを保持すれば収束するはずであるが、一部の過程では多数のモーメントが必要となる場合がある。トロイダル・ジャイロ流体方程式は4モーメントから6モーメントへ拡張され、さらにμ∇B磁鏡力も含めるように拡張された。トカマク乱流シミュレーション(粒子シミュレーションと流体シミュレーションの両方に有用)のための効率的な磁力線座標系を提示する。トロイダルITG駆動乱流の非線形3次元シミュレーションは、乱流によって生成されたせん断流が乱流の成長と飽和に重要な役割を果たすことを示している。各磁束面上で電子が断熱的であると仮定すると、せん断流の顕著な増強が見られるが、これはトロイダルドリフト効果によって部分的に相殺され、流れは減少する。

この論文にはまだAI要約がありません。

関連論文

Toroidal gyrofluid equations for simulations of tokamak turbulence

1996Physics of Plasmas

Computation of turbulence in magnetically confined plasmas

2006Plasma Physics and Controlled Fusion

Global gyrokinetic simulation of ion temperature gradient driven turbulence in plasmas using a canonical Maxwellian distribution

2003Nuclear Fusion

Gyrokinetic and gyrofluid investigation of magnetic islands in tokamaks

2010Plasma Physics and Controlled Fusion

On rotation of multi-species plasmas in toroidal systems

1996Plasma Physics and Controlled Fusion

Gyrokinetic simulations of spherical tokamaks

2009Plasma Physics and Controlled Fusion

A reduced set of equations for resistive fluid turbulence in toroidal systems

1989Plasma Physics and Controlled Fusion

Dynamics of large-scale structure and electron transport in tokamak microturbulence simulations

2005Nuclear Fusion

Study of turbulence in the high βP discharge using only RF heating on EAST

2022Plasma Physics and Controlled Fusion

Global gyrokinetic particle simulations with kinetic electrons

2007Plasma Physics and Controlled Fusion