Sviluppo di un risolutore per simulazioni di trasporto su plasmi da fusione

La progettazione ed ottimizzazione di scenari per la fusione a confinamento magnetico richiede una predizione accurata del trasporto di calore e particelle. Queste predizioni si basano sull’utilizzo di complesse simulazioni di turbolenza o, in alternativa, su modelli di trasporto ridotti che consentono una più rapida determinazione dei flussi di queste quantità. Codici di trasporto come Trinity 3D permettono di evolvere i profili di plasma fino a raggiungere una condizione stazionaria in cui il trasporto di calore e particelle eguaglia le sorgenti. Queste simulazioni si definiscono “flux-driven”. Un approccio alternativo, chiamato “flux-matched”, consiste nel determinare la condizione stazionaria andando a minimizzare la differenza tra sorgenti e flussi, evitando quindi di evolvere i profili nel tempo. Il progetto consiste nello sviluppo di un nuovo risolutore in Python per simulazioni di trasporto da implementare nel codice T3D. Questo risolutore permetterà di effettuare le prime simulazioni “flux-matched” per il prototipo di centrale a fusione attualmente STEP(Spherical Tokamak for Energy Production) in fase di progettazione nel Regno Unito. I risultati di queste simulazioni saranno poi confrontati con analoghe simulazioni “flux-driven”.