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Original title:
Collision Models for Gyrokinetic Simulations of Edge Turbulence in Fusion Plasmas
Translated title:
Stoßmodelle für gyrokinetische Simulationen von Randturbulenzen in Fusionsplasmen
Author:
Ulbl, Philipp
Year:
2023
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
TUM School of Computation, Information and Technology
Institution:
Informatik 5 - Lehrstuhl für Scientific Computing (Prof. Bungartz)
Advisor:
Jenko, Frank (Prof. Dr.)
Referee:
Jenko, Frank (Prof. Dr.); Sonnendrücker, Eric (Prof. Dr.); Villard, Laurent (Prof.)
Language:
en
Subject group:
PHY Physik
Keywords:
fusion, plasma, tokamak, turbulence, collisions, edge, separatrix
Translated keywords:
Fusion, Plasma, Tokamak, Turbulenz, Stoßmodelle, Rand, Separatrix
TUM classification:
MAT 650; DAT 780
Abstract:
The performance of future magnetic confinement fusion power plants depends heavily on the turbulence-influenced quality of plasma confinement and heat exhaust. This work presents a physics extension of the GENE-X code, adding collisions and enabling realistic turbulence simulations in edge plasmas. The construction of a conservative discretization and the verification in conservation and relaxation tests is presented. Collisional gyrokinetic simulations are validated against the TCV tokamak.
Translated abstract:
Die Leistungsfähigkeit künftiger, magneteinschlussbasierter Fusionskraftwerke hängt stark von der turbulenzbestimmten Qualität des Plasmaeinschlusses und Wärmeabflusses ab. Diese Arbeit präsentiert eine Erweiterung des GENE-X Codes um Stoßprozesse und ermöglicht realistische Simulationen von Randplasmen. Eine erhaltende Diskretisierung wird konstruiert und die Verifikation in Erhaltungs- und Relaxationstests gezeigt. Das stoßerweiterte gyrokinetische Modell wird anhand des TCV Tokamak validiert.
WWW:
https://mediatum.ub.tum.de/?id=1713949
Date of submission:
30.06.2023
Oral examination:
18.12.2023
File size:
13788571 bytes
Pages:
218
Urn (citeable URL):
https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20231218-1713949-1-4
Last change:
16.02.2024
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