9355

9355

حل كننده‌ي اجزاء محدود معادلات بيضوي (پواسون براي شبيه سازي ژايروسينتيكي در توكامك

كارشناسي ارشد

رشته فيزيك گرايش اتمي- مولكولي

سيد مسعود جزايري

آذر ماه 1390

چكيده: مطالعه‏ي ريزتلاطم¬ها و ترابرد غيرعادي حاصل از آن‌ها نقش اساسي در بررسي و كنترل پلاسماي همجوشي هسته‏اي در توكامك دارد. مطالعه‏ي اين ناپايداري‌ها به كمك روش‌هاي معمول مستلزم استفاده از بازه‏هاي زماني و مكاني بسيار كوتاه (به خاطر وجود پديده‏هاي با فركانس‌هاي بالا و طول موج‌هاي كوتاه در سيستم) و همچنين در نظر گرفتن تعداد بسيار زياد و غير واقعي از ذره براي كاهش نويز (از لحاظ آماري) براي شبيه‏سازي ذرات است. براي از بين بردن اين مشكلات، با رويكرد متفاوتي به مسئله نگاه مي¬شود. در اين پايان‏نامه با شروع از معادله‏ي ولاسف در دستگاه مركز¬هدايت و استفاده از تكنيك مرتب‏سازي ژايروسينتيكي ، معادله‏ي ژايروسينتيكي در هندسه‏ي كلي بدست مي‏آيد. با بدست آوردن معادله پواسون ژايروسينتيكي، سيستم معادلات ژايروسينتيكي پواسون-ولاسف استخراج مي‌گردد كه با هم سيستم خود-سازگاري را تشكيل مي‌دهند و در كُدهاي ژايروسينتيكي چنبره‏اي كاربرد دارد. سپس معادله‏ي پواسون ژايروسينتيكي در حالت الكترون‌هاي آدياباتيك از طريق روش اجزاي محدود حل مي‌گردد و درستي نتايج حاصل از آن كُد براي چند توزيع بار يوني ارائه و با جواب‌هاي تحليلي مقايسه مي¬شود. به خاطر كاستن از حجم عظيم عمليات و تسريع در پردازش، از روش اسپارس¬سازي و موازي‏سازي برنامه استفاده شد و نتايج حاصل از آن گزارش شده است . واژگان كليدي: شبيه سازي ذرات، ريزتلاطم پلاسما، پواسون ژايروسينتيكي، حل كننده المان محدود، موازي‏سازي برنامه.