Вычислительный код SPIDER. Решение задачи равновесия плазмы с анизотропным давлением и вращением в токамаке

В МГД теории плазмы в токамаках давление плазмы обычно считается изотропным. Однако нагрев плазмы с помощью инжекции нейтрального пучка и ВЧ нагрев могут приводить к сильной анизотропии плазменных параметров и вращению плазмы. Теория МГД равновесия с учётом инерции плазмы и анизотропии давления начала разрабатываться уже достаточно давно, но до последнего времени она не была последовательно применена в вычислительных кодах для инженерных расчётов равновесия и эволюции плазмы в токамаке.
В данной статье представлена версия кода SPIDER, предназначенная для численного моделирования равновесия плазмы токамака с учётом тороидального вращения плазмы и анизотропии давления; даётся подробный вывод уравнения равновесия осесимметричной плазмы в самом общем виде (с произвольным вращением и анизотропным давлением); излагается метод расчета равновесий с анизотропным давлением при заданном вращательном преобразовании. Также приводятся примеры расчетов и обсуждаются полученные результаты.