GeFi模拟方法的发展及其对托克马克聚变等离子体物理的应用

项目名称： GeFi模拟方法的发展及其对托克马克聚变等离子体物理的应用

项目编号： No.11235009

项目类型： 重点项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈骝

作者单位： 浙江大学

项目金额： 300万元

中文摘要： 随着等离子物理研究的深入和高性能计算机的发展，一些重要的等离子体问题如非碰撞磁场重联和低混杂波电流驱动和加热有望得到深入理解。在本项目的GeFi（Gyrokinetic electron/Fully kinetic ion）理论模型中，我们对电子和离子分别采用回旋动理学和Vlasov完全动理学处理，将与电子相关的高频等离子体震荡和回旋运动效应移除，同时保留了与电子回旋半径紧密相关的动理学效应。 GeFi模拟程序可以同时处理多尺度等离子体物理问题，具体来讲，在时间尺度上涵盖了从低频（撕裂模）到高频（低混杂波，哨声波），在空间尺度上跨越从电子回旋半径到系统特征长度的一个大范围。我们将在未来五年中，进一步发展GeFi模型并开发与之对应的GeFi模拟程序，研究有限引导磁场下非碰撞磁重联问题，以及聚变托克马克低混杂波电流驱动和加热问题。本项目的最终目标是开发具有中国自主品牌的高级模拟程序。

中文关键词： 大规模模拟；等离子体；动理学；低杂波；无碰撞撕裂模

英文摘要： The rapid advances in plasma physics research as well as high-performance supercomputers are providing timely opportunities to gain deeper understanding on critical physics issues such as collisionless magnetic reconnection and lower-hybrid-wave current d

英文关键词： large scale simulation；plasma；kinetic；lower hybrid wave；collisionless magnetic reconnection