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Eine Reihe von nichtlinearen Gyrofluid-Gleichungen für Simulationen der Tokamak-Turbulenz wird abgeleitet, indem Momente der nichtlinearen toroidalen Gyrokinetik-Gleichung betrachtet werden. Hierarchie der Momente wird mit Näherungen geschlossen, die die kinetischen Effekte der parallelen Landau-Dämpfung, toroidalen Drift-Resonanzen und Effekte eines endlichen Larmor-Radius modellieren. Diese Gleichungen verallgemeinern die Arbeit von Dorland und Hammett (Phys. Fluids B 5, 812 (1993)) auf toroidale Geometrie, indem sie wesentliche toroidale Effekte einbeziehen. Die Abschlüsse für Phasenmischung aus toroidalem ∇B und Krümmungsdriften nehmen die grundlegende Form ein, die in Waltz et al. (Phys. Fluids B 4, 3138 (1992)) präsentiert wird, aber hier wird ein rigoroseres Verfahren verwendet, einschließlich einer Erweiterung auf höhere Momente, das eine signifikant verbesserte Genauigkeit bietet. Darüber hinaus werden die Effekte gefangener Ionen und Kollisionen einbezogen. Dieser reduzierte Satz nichtlinearer Gleichungen modelliert genau die meisten der physikalischen Aspekte, die für die Ionenkinetik in der Tokamak-Kern-Turbulenz als wichtig erachtet werden, und ist einfach genug, um in hochauflösenden direkten numerischen Simulationen verwendet zu werden.
Beer et al. (Fri.) haben diese Frage untersucht.