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.
Übersetzte Kurzfassung:
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.