📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

STUDI KOMPARATIF METODE BOUNDARY ELEMENT DAN FREEGSNKE UNTUK PENYELESAIAN PERSAMAAN GRAD-SHAFRANOV PADA REAKTOR FUSI MAST-U

Penyelesaian persamaan Grad-Shafranov dilakukan untuk mensimulasikan reaktor fusi tokamak dalam keadaan setimbang. Penelitian ini melakukan studi komparatif antara solver Metode Elemen Batas (Boundary Element Method, BEM) yang dikembangkan Itagaki [Itagaki et al., 2004] dengan solver Finite Difference Method FreeGSNKE yang telah tervalidasi, untuk reaktor Fusi MAST-U shot 45292 pada bagian magnetic confinement. Kriteria profil arus toroidal yang digunakan berupa Solov’ev, Nath, dan Luxon-Brown. Dari perbandingan hasil tersebut diperoleh code BEM menghasilkan profil yang nilai maksimumnya berada di ujung. Hal tersebut disebabkan proses penen- tuan nilai matriks untuk fitting-nya menggunakan fungsi argmin(·). Digunakan metode lain selain mencocokan (fitting), yaitu menghitung setiap titik tanpa melakukan pen- cocokan sama sekali. Metode baru ini sukses memetakan profil medan elektromagnet dan digunakan pada percobaan penentuan konstanta optimum tiap rumus profil arus, pengaruh tebakan awal, serta perbandingan performa komputasi BEM (Itagaki) dengan FDM (FreeGSNKE). Rumus Luxon-Brown terbukti lebih relevan dengan nilai konstanta optimum ?0 = 0,5815 dan ?m = ?n = 1. Dibandingkan BEM, FreeGSNKE lebih akurat dalam menentukan sumbu magnetik karena memakai metode turunan pada interpolasi fluks, dan sekitar 1,6× lebih cepat berkat iterasi Newton-Krylov. Penelitian ini mene- gaskan bahwa keterbatasan code BEM bersumber dari implementasi numeriknya, bukan dari lokalitas konstanta yang digunakan ataupun tebakan iterasi pertama.