Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình Vật lý và Số cho Tính Toán Tập Hợp Đường Truyền của Hạt Bụi trong Tokamak
Tóm tắt
Việc tính toán các đường truyền và các tham số vật lý chính (ví dụ: khối lượng, nhiệt độ, điện thế) của một tập hợp các hạt bụi đại diện đã nổi lên như một vấn đề quan trọng trong vật lý tokamak, nhằm nghiên cứu vai trò của chúng như một nguồn ô nhiễm trong plasma nhiệt hạch và tác động của chúng trong tương tác với bức tường đầu tiên. Dù có những mục tiêu có vẻ đơn giản, vấn đề vật lý này đầy rẫy khó khăn liên quan đến nhiều quá trình vật lý tinh vi và yêu cầu phát triển các công cụ số chính xác cụ thể. Trong công trình này, các khía cạnh vật lý chính của vấn đề theo dõi bụi trong plasma tokamak nhiệt độ cao được đề cập từ góc độ cụ thể của việc phát triển các công cụ số đầy đủ và nhất quán cho việc xử lý chúng. Các yếu tố cơ bản và lý do của mã số DUST-TRACKing (DUSTTRACK) được phát triển cho vấn đề này được phác thảo. Để mô tả hiệu suất và tiềm năng của DUSTTRACK, một đầu ra "thực tế" của mã được trình bày cuối cùng.
Từ khóa
#dust particles #tokamak #plasma #numerical modeling #DUST-TRACKingTài liệu tham khảo
G. Federici, H. Wuerz, G. Janeschitz, R. Tivey, Fusion Eng. Des. 61–62, 81 (2002)
J.P. Sharpe, D.A. Petti, H.-W. Bartels, Fusion Eng. Des. 63–64, 153 (2002)
S.I. Krasheninnikov, R.D. Smirnov, D.L. Rudakov, Plasma Phys. Control. Fusion 53(8), 083001 (2011)
S. Ratynskaia, L. Vignitchouk, P. Tolias, I. Bykov, H. Bergsåker, A. Litnovsky, N. den Harder, E. Lazzaro, Nucl. Fusion 53(12), 123002 (2013)
M. Sertoli, J.C. Flannegan, A. Cackett, E. Hodille, P. de Vries, I.H. Coffey, B. Sieglin, S. Marsen, S. Brezinsek, G.F. Matthews, J.W. Coenen, JET-EFDA Contributors. Phys. Scr. T159, 014014 (2014)
M. Sertoli, J.C. Flanagan, M. Bacharis, O. Kardaun, A. Jarvinen, G.F. Matthews, S. Brezinsek, D. Harting, A. Cackett, E. Hodille, I.H. Coffey, E. Lazzaro, T. Pütterich, J. Nucl. Mater. 463, 837 (2015)
J.C. Flanagan, M. Sertoli, M. Bacharis, G.F. Matthews, P.C. de Vries, A. Widdowson, I.H. Coffey, G. Arnoux, B. Sieglin, S. Brezinsek, J.W. Coenen, S. Marsen, T. Craciunescu, A. Murari, D. Harting, A. Cackett, E. Hodille, Plasma Phys. Control. Fusion 57(1), 014037 (2015)
S.J. Piet, A. Costley, G. Federici, F. Heckendorn, R. Little, in 17th IEEE/NPSS Symposium on Fusion Engineering, vol. 1, (1997), pp. 167–170
V. Rohde, M. Balden, T. Lunt, The ASDEX Upgrade Team, Phys. Scr. T138, 014024 (2009)
AYu. Pigarov, S.I. Krasheninnikov, T.K. Soboleva, T.D. Rognlien, Phys. Plasmas 12(12), 122508 (2005)
R.D. Smirnov, A.Y. Pigarov, M. Rosenberg, S.I. Krasheninnikov, D.A. Mendis, Plasma Phys. Control. Fusion 49(4), 347 (2007)
M. Bacharis, M. Coppins, J.E. Allen, Phys. Rev. E 82, 026403 (2010)
M. Bacharis, M. Coppins, J.E. Allen, Phys. Plasmas 17(4), 042505 (2010)
E. Lazzaro, I. Proverbio, F. Nespoli, S. Ratynskaia, C. Castaldo, U. de Angelis, M. De Angeli, J.-P. Banon, L. Vignitchouk, Plasma Phys. Control. Fusion 54(12), 124043 (2012)
L. Vignitchouk, P. Tolias, S. Ratynskaia, Plasma Phys. Control. Fusion 56(9), 095005 (2014)
S. Ratynskaia, P. Tolias, A. Shalpegin, L. Vignitchouk, M. De Angeli, I. Bykov, K. Bystrov, S. Bardin, F. Brochard, D. Ripamonti, N. den Harder, G. De Temmerman, J. Nucl. Mater. 463, 877 (2015)
A. Uccello, G. Gervasini, F. Ghezzi, E. Lazzaro, M. Bacharis, J. Flanagan, G. Matthews, A. Järvinen, M. Sertoli, J.E.T. Contributors, Phys. Plasmas 23, 102506 (2016)
EQDSK Format. https://fusion.gat.com/theory/efitgeqdsk
R. Simonini, G. Corrigan, G. Radford, J. Spence, A. Taroni, Contrib. Plasma Phys. 34(2–3), 368 (1994)
A.E. Jaervinen, M. Groth, M. Airila, P. Belo, M. Beurskens, S. Brezinsek, M. Clever, G. Corrigan, S. Devaux, P. Drewelow, T. Eich, C. Giroud, D. Harting, A. Huber, S. Jachmich, K. Lawson, B. Lipschultz, G. Maddison, C. Maggi, T. Makkonen, C. Marchetto, S. Marsen, G.F. Matthews, A.G. Meigs, D. Moulton, M.F. Stamp, S. Wiesen, M. Wischmeier, JET-EFDA Collaborators. J. Nucl. Mater. 463, 135 (2015)
P. Stangeby, The Plasma Boundary of Magnetic Fusion Devices (Taylor & Francis Group, New York, 2000)
A. Baron-Wiechec, E. Fortuna-Zaleśna, J. Grzonka, M. Rubel, A. Widdowson, C. Ayres, J.P. Coad, C. Hardie, K. Heinola, G.F. Matthews, Nucl. Fusion 55(11), 113033 (2015)
J.E. Allen, Phys. Scr. 45(5), 497 (1992)
P.K. Shukla, A.A. Mamun, Introduction to Dusty Plasma Physics. Series in Plasma Physics and Fluid Dynamics (CRC Press, Boca Raton, 2001)
S. Dushman, Rev. Mod. Phys. 2, 381 (1930)
A.H.W. Beck, Thermionic Valves (Cambridge University Press, Cambridge, 2015)
R.A. Langley, J. Bohdansky, W. Eckstein, P. Mioduszewski, J. Roth, E. Taglauer, E.W. Thomas, H. Verbeek, K.L. Wilson, Nucl. Fusion 24(S1), S9 (1984)
E.W. Thomas, (IAEA, Vienna, 1984), p. 94
M.S. Chung, T.E. Everhart, J. Appl. Phys. 45(2), 707 (1974)
ITER Technical Basis, ITER EDA Documentation Series No 24 (IAEA, Vienna, 2002)
R. Marek, J. Straub, Int. J. Heat Mass Tranf. 44(1), 39 (2001)
A.T. Dinsdale, Calphad 15(4), 317 (1991)
D.R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, vol. 80 (Taylor & Francis, London, 1999)
T.E. Stringer, Nucl. Fusion 12(6), 689 (1972)
I.H. Hutchinson, Plasma Phys. Control. Fusion 48(2), 185 (2006)
S.A. Khrapak, A.V. Ivlev, S.K. Zhdanov, G.E. Morfill, Phys. Plasmas 12(4), 042308 (2005)
C. Thornton, Z. Ning, Powder Technol. 99(2), 154 (1998)
W. Goldsmith, Impact: The Theory and Physical Behaviour of Colliding Solids (E. Arnold, London, 1960)
X. Li, P.F. Dunn, R.M. Brach, Aerosol Sci. Technol. 33(4), 376 (2000)
R. Bridson, R. Fedkiw, J. Anderson, ACM Trans. Graph. 21(3), 594 (2002)
M.C. van Beek, C.C.M. Rindt, J.G. Wijers, A.A. van Steenhoven, Powder Technol. 165(2), 53 (2006)
S.V. Klinkov, V.F. Kosarev, M. Rein, Aerosp. Sci. Technol. 9(7), 582 (2005)
D. Shepard, in Proceedings of the 1968 23rd ACM National Conference (ACM, New York, NY, 1968), pp. 517–524
G.F. Counsell, J.W. Connor, S.K. Erents, A.R. Field, S.J. Fielding, B. La Bombard, K.M. Morel, J. Nucl. Mater. 266–269, 91 (1999)
P.N. Brown, A.C. Hindmarsh, L.R. Petzold, SIAM J. Sci. Comput. 15, 1467 (1994)
L.R. Petzold, Scientific Computing (Montreal, Quebec, 1982) (IMACS, New Brunswick, NJ, 1983)
S. Nordbeck, B. Rystedt, BIT 7(1), 39 (1967)
S.W. Sloan, Adv. Eng. Softw. (1978) 7(1), 45 (1985)
Cosine Distribution. http://www.iue.tuwien.ac.at/phd/ertl/node100.html
G.F. Matthews, J. Nucl. Mater. 438, Supplement, S2 (2013)