基于BOUT++的托卡马克边界等离子体湍流热流集成数值模拟：理论、方法与应用

一、引言

1.1研究背景与意义

在全球能源需求持续增长以及传统化石能源逐渐枯竭的严峻背景下，开发清洁、可持续且高效的新能源已成为人类社会发展的关键任务。核聚变，作为一种与太阳发光发热原理相同的能源产生方式，具有燃料资源丰富（如氘可从海水中大量提取，储量可供人类使用上百亿年）、能量释放巨大、几乎不产生放射性废物等显著优势，被科学界广泛视为实现“能源自由”的终极解决方案。在众多核聚变研究途径中，托卡马克装置凭借其在磁约束核聚变领域的卓越表现，成为了目前实现核聚变最具前景的设备之一，在全球能源研究领域占据着举足轻