The time-dependent bounce-averaged CQL3D flux-conservative finite-difference Fokker–Planck equation (FPE) solver has been upgraded to include finite-orbit-width (FOW) capabilities which are necessary for an accurate description of neoclassical transport, losses to the walls, and transfer of particles, momentum, and heat to the scrape-off layer. The FOW modifications are implemented in the formulation of the neutral beam source, collision operator, RF quasilinear diffusion operator, and in synthetic particle diagnostics. The collisional neoclassical radial transport appears naturally in the FOW version due to the orbit-averaging of local collision coefficients coupled with transformation coefficients from local (R, Z) coordinates along each guiding-center orbit to the corresponding midplane computational coordinates, where the FPE is solved. In a similar way, the local quasilinear RF diffusion terms give rise to additional radial transport of orbits. We note that the neoclassical results are obtained for 'full' orbits, not dependent on a common small orbit-width approximation. Results of validation tests for the FOW version are also presented.
時間依存のバウンス平均化CQL3Dフラックス保存型有限差分フォッカー=プランク方程式(FPE)ソルバーは、有限軌道幅(FOW)機能を含むようにアップグレードされました。この機能は、新古典輸送、壁への損失、およびスクレイプオフ層への粒子・運動量・熱の輸送を正確に記述するために必要です。FOW修正は、中性粒子ビーム源、衝突演算子、RF準線形拡散演算子の定式化、および合成診断に実装されています。衝突性新古典半径方向輸送は、FOWバージョンにおいて、各ガイディングセンター軌道に沿った局所衝突係数と、FPEが解かれる対応するミッドプレーン計算座標への変換係数の軌道平均化を通じて自然に現れます。同様に、局所RF準線形拡散項は、軌道の追加の半径方向輸送を生じさせます。新古典結果は、一般的な小さな軌道幅近似に依存せず、「完全な」軌道に対して得られることに注意します。FOWバージョンの検証テスト結果も提示されます。