Conservative gyrokinetic Vlasov simulation

保存系ジャイロ運動論的ブラゾフシミュレーション

井戸村 泰宏   ; 井田 真人; 徳田 伸二

Idomura, Yasuhiro; Ida, Masato; Tokuda, Shinji

L1及びL2ノルムを保存する有限差分法を用いて新しい保存系ジャイロ運動論的ブラゾフコードを開発した。L2ノルムの保存により数値振動の成長が抑制されるため、本コードは長時間の微視的乱流シミュレーションにおいても数値的に安定でロバーストである。スラブ配位イオン温度勾配駆動乱流シミュレーションにおいて、新しいコードの数値特性を議論し、また、シミュレーション結果を従来の粒子コードとベンチマークした。

A new conservative gyrokinetic Vlasov code is developed using a finite difference operator which conserves both the L1 and L2 norms. The growth of numerical oscillations is suppressed by conserving the L2 norm, and the code is numerically stable and robust in a long time micro-turbulence simulation. In the slab ion temperature gradient driven (ITG) turbulence simulation, numerical properties of the new code are discussed, and the results are benchmarked against a conventional particle-in-cell (PIC) code.