Magnetic confinement nuclear fusion experiments create plasmas with local temperatures in excess of 100 million Kelvin. In these experiments the scrape-off layer, which is the plasma region in direct contact with the device wall, is of central importance both for the quality of the energy confinement and the wall material lifetime. To study the behaviour of the scrape-off layer, in addition to experiments, numerical simulations are used. This work investigates the use of adaptive discretizations of space and compatible numerical methods for scrape-off layer simulations. The resulting algorithms allow dynamic adaptation of computational grids aligned to the magnetic fields to precisely capture the strongly anisotropic energy and particle transport in the plasma. The methods are applied to the multi-fluid plasma code B2, with the goal of reducing the runtime of simulations and extending the applicability of the code.      «

Magnetic confinement nuclear fusion experiments create plasmas with local temperatures in excess of 100 million Kelvin. In these experiments the scrape-off layer, which is the plasma region in direct contact with the device wall, is of central importance both for the quality of the energy confinement and the wall material lifetime. To study the behaviour of the scrape-off layer, in addition to experiments, numerical simulations are used. This work investigates the use of adaptive discretizati...     »

In Kernfusionsexperimenten mit magnetischem Einschluss werden Plasmen mit lokalen Temperaturen von mehr als 100 Millionen Kelvin erzeugt. Die Plasmarandschicht, die in direktem Kontakt mit der Gefäßwand steht, ist hierbei von zentraler Bedeutung für die Qualität des Plasmaeinschlusses und die Haltbarkeit der Oberflächenmaterialien. Um ihr Verhalten zu untersuchen, werden neben Experimenten auch numerische Simulationen genutzt. Diese Arbeit behandelt den Einsatz adaptiver Rechengitter und hierfür geeigneter numerischer Verfahren für Randschichtsimulationen. Die resultierenden Algorithmen ermöglichen die dynamische Adaption von am Magnetfeld ausgerichteten Gittern zur präzisen Beschreibung des stark anisotropen Energie- und Teilchentransports im Plasma. Die entwickelten Verfahren werden schrittweise in den Multifluid-Plasmacode B2 integriert, mit dem Ziel, die Rechenzeit der Simulationen zu verkürzen und den Anwendungsbereich des Codes zu erweitern.     «

In Kernfusionsexperimenten mit magnetischem Einschluss werden Plasmen mit lokalen Temperaturen von mehr als 100 Millionen Kelvin erzeugt. Die Plasmarandschicht, die in direktem Kontakt mit der Gefäßwand steht, ist hierbei von zentraler Bedeutung für die Qualität des Plasmaeinschlusses und die Haltbarkeit der Oberflächenmaterialien. Um ihr Verhalten zu untersuchen, werden neben Experimenten auch numerische Simulationen genutzt. Diese Arbeit behandelt den Einsatz adaptiver Rechengitter und hier...     »