Le code d’équilibre plasma à frontière libre CEDRES du CEA est couplé au code européen de simulation intégrée ETS, et produit les premières simulations auto-cohérentes d’instabilités verticales sur ITER.
Le couplage « équilibre à frontière libre – transport » est connu comme un problème difficile et instable du point de vue des mathématiques appliquées. Le couplage CEDRES-ETS a été rendu possible grâce à une boucle de convergence à l’intérieur de chaque pas de temps, incluant également un choix de la condition au bord du plasma pour l’équation de diffusion du flux magnétique et de sa mise à jour à chaque itération. L’algorithme utilisé ici a été dérivé de l’un des algorithmes développés par le CEA pour son propre simulateur plasma intégré CRONOS.
Dans ce nouveau couplage, le choix du code d’équilibre se fait au moyen d’un simple « bouton ». Aussi il deviendra facile de répéter ces premières simulations en remplaçant CEDRES par tout autre code d’équilibre à frontière libre disponible dans la « boîte à outil » de simulation, par exemple FREEBIE (CEA) ou DINA-CH (CRPP Lausanne).
Ce couplage de codes a permis d’effectuer les premières simulations d’instabilités verticales auto-cohérentes sur ITER. On a ainsi été capable de simuler de manière prédictive un « Vertical Displacement Event » (VDE), instabilité magnéto-hydro-dynamique qui, s’il elle n’est pas contrôlée, peut déclencher une perte brutale de la configuration de confinement magnétique (disruption). Ces études sont au cœur du dimensionnement d’ITER.
Crédits : Ce résultat a été obtenu dans le cadre de la task force de modélisation intégrée de l’European Fusion Development Agreement (EFDA)
