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2006 年度 実績報告書

グローバルジャイロ運動論的ブラゾフコードによる駆動乱流の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18760647
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

井戸村 泰宏  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (00354580)

キーワードジャイロ運動論 / 保存型差分スキーム / PICコード / イオン温度勾配駆動乱流 / ブラゾフコード
研究概要

本研究では実験に近い開放系のトーラスプラズマの第一原理シミュレーションを目的としたグローバルジャイロ運動論的トロイダルブラゾフコードの開発を行い、これにより定常輸送や輸送遷移といった長時間の乱流シミュレーションが必要な問題を研究する。今年度はこれに必要とされる新たな数値スキームを開発し、従来の粒子コードとの比較からその数値的・物理的検証を行った。さらに、コードのトーラス配位への拡張を行いコードの並列化・最適化を行った。成果の概要は以下の通り。
1、長時間乱流シミュレーションに耐えうる高精度かつロバーストな無散逸・保存型の数値流体スキームを開発しスラブ配位のジャイロ運動論的ブラゾフコードG5Dに実装した。従来の粒子コードとの詳細なベンチマークにより、コードの数値的特性および物理的妥当性を検証し、従来の粒子コードに比べて飛躍的に高精度な乱流シミュレーションが可能であることを示した。
2、トーラス配位への拡張を行うために、適切な座標系を検討し、上記数値流体スキームをトーラス配位に拡張した。数値流体スキーム以外にもフィールドソルバー等に関してもトーラス配位への拡張を行い、それらをジャイロ運動論的トロイダルブラゾフコードGT5Dに実装した。
3、トーラス配位において標準的なベンチマークとなっている帯状流の線形減衰テストを行い、トロイダル粒子コードとの比較に着手した。詳細な検証を継続中である。
4、ジャイロ運動論的トロイダルブラゾフコードGT5Dに高度な並列化を行い、1000CPU程度までの処理性能の向上を確認した。
これらの成果をVlasovia2006国際会議で発表した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2006 その他

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Self-organization in electron temperature gradient driven turbulence2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Idomura
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas 13

      ページ: 080701

  • [雑誌論文] Kinetic simulations of turbulent fusion plasmas2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Idomura, T.-H.Watanabe, H.Sugama
    • 雑誌名

      Comptes Rendus Physique 7

      ページ: 650-669

  • [雑誌論文] Kinetic simulations of electrostatic plasma waves using Cubic-Interpolated-Propagation scheme2006

    • 著者名/発表者名
      M.Lesur, Y.Idomura, S.Tokuda
    • 雑誌名

      JAEA-Research (Japan Atomic Energy Agency)

      ページ: 089

  • [雑誌論文] Linear comparison of gyrokinetic codes with trapped electrons2006

    • 著者名/発表者名
      G.Rewoldt, Z.Lin, Y.Idomura
    • 雑誌名

      Report PPPL (Princeton Plasma Physics Laboratory)

      ページ: 4195

  • [雑誌論文] Conservative gyrokinetic Vlasov simulation

    • 著者名/発表者名
      Y.Idomura, M.Ida, S.Tokuda
    • 雑誌名

      Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul. (in press)

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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