Printsip virtual'nogo kozhukha v modelyakh s 2D plazmoy i 3D stenkoy v tokamake

Аннотация

Оценивается ошибка в описании магнитного поля, возникающая при наложении условия, что внешнее трехмерное (3D) возмущение b не проникает в плазму в токамаке. Такой прием применяется при решении задач эволюции равновесной плазмы в коде CarMa, когда плазма рассматривается как двумерный объект (2D), а стенка вакуумной камеры — 3D. Тороидальная поверхность, разделяющая 2D и 3D области, называется coupling surface (CS), она выполняет функцию виртуального кожуха, но с дополнительным условием b = 0 внутри CS. Здесь обращается внимание на тот факт, что в обычной ситуации поле b между плазмой и стенкой должно зависеть от реакции плазмы, но задание b = 0 внутри тора CS в значительной степени устраняет эту неопределенность. При этом неизбежно возникает скачок тангенциальной компоненты b на CS, что требует наличия тока на этой поверхности. Оценивается величина этого фиктивного тока и его вклад в магнитное возмущение b. Показано, что он существенно влияет на величину и распределение поля b.