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Solving poisson equation with slowing-down equilibrium distribution for global gyrokinetic simulation

Plasma Science and Technology 2023年第2期25卷 11-19页

作者：钟奇肖湧 Institute for Fusion Theory and Simulation Department of PhysicsZhejiang UniversityHangzhou 310027People's Republic of China

Fusion-born alpha particles in burning plasmas are usually regarded as have a slowing-down distribution,which differs significantly from the Maxwellian distribution of thermal particles in velocity space.A generalized multi-point average method has been developed for gyrokinetic poisson equation with slowing-down equilibrium distribution using optimization in Fourier space.Its accuracy is verified in both long and short wavelength limits.The influence of changing equilibrium distribution from Maxwellian to slowing-down on gyrokinetic poisson equation is analyzed to illustrate the significance of the new method.The effect of critical speed in the slowingdown distribution on the field solver is also presented.This method forms an important basis for global gyrokinetic simulation of low-frequency drift Alfvénic turbulence in burning plasmas.

关键词： gyrokinetics poisson solver slowing-down distribution

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An Iterative Two-Fluid Pressure solver Based on the Immersed Interface Method

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Communications in Computational Physics 2012年第7期12卷 528-543页

作者： Sheng Xu Department of Mathematics Southern Methodist UniversityDallasTX 75275-0156USA

An iterative solver based on the immersed interface method is proposed to solve the pressure in a two-fluid flow on a Cartesian grid with second-order accuracy in the infinity norm.The iteration is constructed by introducing an unsteady term in the pressure poisson equation.In each iteration step,a Helmholtz equation is solved on the Cartesian grid using FFT.The combination of the iteration and the immersed interface method enables the solver to handle various jump conditions across twofluid interfaces.This solver can also be used to solve poisson equations on irregular domains.

关键词： poisson solver the immersed interface method two-fluid flow jump conditions

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