基于紧致差分的Grad-Shafranov方程快速解法
Fast direct solver for Grad-Shafranov equation based on compact scheme

胡金迪 ^1,2 肖炳甲 ¹ 罗正平 ¹ ^* 黄耀 ¹

文摘	在等离子体平衡重建迭代计算过程中,需要快速求解Grad-Shafranov方程(G-S方程)。构造了具有四阶精度紧致差分格式的离散方程,采用离散正弦变换技术对其进行快速求解并采用CUDA~(TM)实现GPU并行加速,将其应用到EAST等离子体平衡重建PEFIT代码中,实现基于紧致差分格式的快速G-S方程求解。结果表明,在65'65的网格下,给定方程右端项电流分布的前提下,使用GPU求解G-S方程所需时间为大约34 μs。
其他语种文摘	In the process of iterative computation of plasma equilibrium reconstruction, it is needed to fast solve Grad-Shafranov (G-S) equation. A fourth-order compact scheme was constructed with discrete sine transform (DST) technique to solve G-S equation, and CUDA~(TM) was used to realize parallel acceleration. This method will be used in EAST plasma equilibrium reconstruction PEFIT code to fast solve G-S equation based on compact scheme. It turns out that in 65'65 mesh, if the right side current distribution is known, the time needed to solve G-S equation based on GPU is about 34 μs.
来源	核聚变与等离子体物理 ,2018,38(1):8-14 【核心库】
DOI	10.16568/j.0254-6086.201801002
关键词	泊松方程 ; Grad-Shafranov方程 ; Solov'ev方程 ; 紧致差分格式 ; DST技术 ; CUDA
地址	1. 中国科学院等离子体物理研究所, 合肥, 230031 2. 中国科学技术大学, 合肥, 230031
语种	中文
文献类型	研究性论文
ISSN	0254-6086
学科	原子能技术
基金	国家磁约束核聚变发展研究专项 ; 国家自然科学基金
文献收藏号	CSCD:6205045