線型MHD安定性解析の数値接続解法

A Numerical matching scheme for linear MHD stability analysis

影井 康弘; 徳田 伸二

Kagei, Yasuhiro; Tokuda, Shinji

磁気流体力学(MHD)安定性解析において、漸近接続法は従来からよく知られていたが、その数値計算が難しく、広く用いられてこなかった。今回、数値解法の適用が容易な接続法を考案した。プラズマ領域のうち、有理面を含む薄い層(内部層)においては、運動方程式を陰解法で解き、有理面から離れた外部領域においては、慣性効果が小さいとした運動方程式を逐次近似によって解く。これら両者の解(内部解と外部解)を、接続点で微分係数が等しいという条件の下で接続する。この方法は、内部層を無限小幅で考える従来の接続法に比べて、数値計算精度の向上が期待できる。また、接続条件式は、二元の線型方程式であり、簡単に解くことができる。ポロイダルモード数m=1の内部キンクモードに対してこの手法を適用した結果、内部解と外部解を接続して求めた数値解は、プラズマ全領域を陰解法で解いたときの解に一致することを確認した。本講演では、その計算結果を示し、本手法が高精度・高速な線型MHD安定性解析に対して有効な手段であることを示す。

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