【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数据处理，具体涉及一种适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法及其装置。
技术介绍
1、离子回旋频段波(icrf)的加热是一种高效的辅助加热方案，可以在托卡马克中任意所需的特定位置直接加热目标离子，且参数设置可控。toric程序和aorsa程序是icrf波常用的加热程序。toric程序对场量在极向和环向采用傅里叶分解，在径向上应用有限元法(fem)。aorsa程序在三个方向(水平、垂直和环向)上应用傅里叶方法。这两种程序都考虑了完整的空间色散效应，可以描述在离子回旋波加热的基波和谐波处发生的离子吸收、快波(fw)和慢波(sw)之间的线性模式转换，以及电子通过朗道阻尼和度越磁泵加热的吸收。lion和femic等程序在径向和极向上应用了有限元，这些代码运行速度快，可以准确地模拟fw传播和直接吸收，但不能模拟模式转换。
2、相比于傅里叶分解，有限元法可以考虑复杂几何结构和边界条件，但难以模拟模式转换。因此，亟需提供一种有效的模式转换，同时考虑等离子体边界的刮削层(sol)和复杂的几何边界。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法及其装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本专利技术提供一种适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，包括：
3、根据预设的参数，计算等离子体特征量、介电张量、各组分粒子介电张量反厄米部分和等离子体电流；
4、设置材料区，在材料区添加空材料，将计算得到的介电张量导入至空材料中；
5、在预设的柱坐标系的二维平面中导入多个模型，模型包括等离子体区域模型和天线结构模型；
6、根据导入介电张量的空材料和所述模型，通过波动方程获取电场；根据电场，获取等离子体电流中的快波电流；根据等离子体电流中的快波电流，通过连续性方程，获取线性密度扰动量；根据线性密度扰动量，获取等离子体电流中的慢波电流；根据慢波电流，求解电场，以实现耦合；
7、将回旋共振层周围区域的线性密度扰动量设置为0，消除数值误差，获取comsol模型；
8、将comsol模型进行网格划分；
9、对划分后的网格进行求解，得到波的传播图形。
10、第二方面，本专利技术还提供一种适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟装置，包括：
11、计算模块，用于根据预设的参数，计算等离子体特征量、介电张量、各组分粒子介电张量反厄米部分和等离子体电流；
12、材料区设置模块，用于设置材料区，在材料区添加空材料，将计算得到的介电张量导入至所述空材料中，将回旋共振层周围区域的线性密度扰动量设置为0，消除数值误差；
13、模型导入模块，用于在预设的柱坐标系的二维平面中导入多个模型，模型包括等离子体区域模型和天线结构模型；
14、耦合模块，耦合模块包括射频模块和自定义偏微分方程模块；其中，射频模用于根据导入介电张量的空材料和模型，通过波动方程获取电场；根据电场，获取等离子体电流中的快波电流；自定义偏微分方程模块用于据等离子体电流中的快波电流，通过线连续性方程，获取线性密度扰动量；根据线性密度扰动量，获取等离子体电流中的慢波电流；射频模块还用于获取等离子体电流中的慢波电流；根据慢波电流，求解电场，以实现耦合，获取comsol模型；
15、网格划分模块，用于将comsol模型进行网格划分；
16、求解模块，用于对划分后的网格进行求解，得到波的传播图形。
17、本专利技术的有益效果：
18、本专利技术提供的一种适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法及其装置，考虑了一维和二维有限元计算中的非局部效应的替代方法，采用基于多流体温等离子体模型的准静电流体波(qefw)代替离子伯恩斯坦波(ibw)进行模式转换，在此基础上，开发了基于有限元的流体动理学(intfluk)代码，用于热等离子体的全波模拟，可以在考虑等离子体边界的刮削层(sol)和复杂的几何边界的情况下进行有效模式转换。
19、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，所述预设的参数包括磁通函数，磁轴坐标、各组分粒子介电张量反厄米部分和等离子体种类。
3.根据权利要求1所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，所述波动方程的表达式为：
4.根据权利要求2所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，所述等离子体电流的表达式为：
5.根据权利要求3所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，所述连续性方程nj1的表达式为：
6.根据权利要求3所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，在笛卡尔坐标系中，假设ky＝0的高温麦克斯韦等离子体的动理学磁化率张量为：
7.根据权利要求1所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，所述线性密度扰动量包括各组分密度扰动量。
8.一种适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟装置，其特征在于，包
...【技术特征摘要】
1.一种适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，所述预设的参数包括磁通函数，磁轴坐标、各组分粒子介电张量反厄米部分和等离子体种类。
3.根据权利要求1所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，所述波动方程的表达式为：
4.根据权利要求2所述的适用于离子回旋波全波程序的模式转换模拟方法，其特征在于，所述等离子体电流的表达式为：
...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。