Математическая модель переноса вещества в винтовом магнитном поле с использованием граничных условий на бесконечности

В работе представлена математическая модель переноса плазмы в открытой магнитной ловушке с использованием условия равенства нулю концентрации плазмы на бесконечности. Использованы новые экспериментальные данные, полученные на установке СМОЛА в ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН. Удержание плазмы в установке осуществляется за счёт передачи импульса от магнитного поля с винтовой симметрией вращающейся плазме. Математическая модель основана на стационарном уравнении переноса плазмы в аксиально-симметричной постановке. Стационарное уравнение переноса вещества в содержит вторые производные по пространству. Выбран оптимальный шаблон для аппроксимации смешанной производной на основе тестовой задачи. Проведено сравнение численной реализации модели методом установления и методом Зейделя.

Современная математика. Фундаментальные направления

The paper presents a mathematical model of plasma transfer in an open magnetic trap using the condition of zero plasma concentration at infinity. New experimental data obtained at the SMOLA trap at the Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS were used. Plasma confinement in the plant is carried out by transmitting a pulse from a magnetic field with helical symmetry to a rotating plasma. The mathematical model is based on a stationary plasma transfer equation in an axially symmetric formulation. The stationary equation of the transfer of matter contains second spatial derivatives. The optimal template for the approximation of the mixed derivative based on the test problem is selected. The numerical implementation of the model by the establishment method and the method of successive over-relaxation is compared.