NIMROD程序及其应用简介

来源: 聚变理论与模拟中心 作者: 时间:2019-06-18 访问次数:0

时间:2019年6月20日(周四)下午16:00

地点:教十一413会议室

主讲人:朱平 教授,华中科技大学

题目:NIMROD程序及其应用简介

摘要:

本报告中,我们试图对NIMROD程序及其应用现状和前景给予简要介绍。NIMROD程序是美国能源部支持发展的、为国际磁约束聚变界研究服务的大型磁流体模拟计算软件, 至今已有20多年的持续开发和广泛应用历史。NIMROD程序以初值-边值问题方式数值求解完整磁流体模型的三维线性或非线性偏微分方组。 在极向平面, 采用二维高阶有限元格式, 适合表示具有任意边界形状的二维截面上的场量; 在环向方向, 采用Fourier空间谱方法, 可有效表达具有基本环向对称性的物理变化, 特别适合环状几何位形。时间上, 主要使用半隐式或全隐式演进格式, 能够以最小的数值耗散误差模拟从Alfven波到电阻撕裂模多时间尺度的磁流体过程。与其它磁流体模拟程序相比, NIMROD程序包含完整的磁流体模型, 其计算网格覆盖装置全局, 避免了磁轴、芯部、磁场分界线(separatrix)上的非自然边界条件。过去十几年里, NIMROD中实现的磁流体模型得到系统扩展, 包括了二流体抗磁漂移、 FLR、高能粒子和漂移动理等效应, 已被广泛地应用于模拟研究托卡马克、RFP、球马克、球托、FRC、和仿星器等主要磁约束位形上的(新经典)撕裂模(NTM)、电阻壁模(RWM)、VDE、锁摸、边缘局域模(ELM)、RMP等离子体响应、锯齿与巨锯齿、破裂缓解与控制等宏观不稳定性过程, 并被运用于包括 DIII-D、NSTX、C-Mod、MST、Pegasus、SSPX、HIT-SI、CHT、KSTAR、EAST、HL-2A、J-TEXT等国内外磁聚变装置的实验分析, 以及未来聚变反应堆ITER、CFETR及磁阱型聚变中子源等科学设施的物理、工程、和实验设计。 

[朱平教授简介] 华中科技大学教授, 博士生导师。1992年获复旦大学物理学专业理学学士, 1996年获中国科学院物理研究所等离子体物理专业理学硕士, 2001年授予美国德克萨斯大学奥斯汀分校物理学博士。先后任职于美国衣阿华大学、新罕布什尔大学、威斯康星大学麦迪逊分校等高教科研机构,长期从事磁约束聚变和空间磁层等离子体物理的理论计算工作。2013年入选中国科学院百人计划, 2013 年-2019年担任中国科学技术大学物理学院近代物理系、工程与应用物理系教授与博士生导师。现任华中科技大学电气与电子工程学院聚变与等离子体研究所教授,主要工作包括中国聚变工程实验堆(CFETR)磁流体不稳定性分析评估和磁阱型聚变中子源的物理设计等。