非对称磁扰动与径向压力对双撕裂模非线性演化的影响

发布时间：2021-08-10 03:56

　　国际热核聚变实验堆计划（ITER Project）的运行方案里提出了一种先进的运行模式,即反磁剪切运行模式。早期的实验中发现,在该运行模式下,一种快速增长的磁流体不稳定性——双撕裂模不稳定性严重限制了等离子体的约束水平。在过去的二十多年里,对双撕裂模本身的形成机制及其控制方式等方面的研究,一直是托卡马克等离子体物理理论与实验研究的关注点之一。由于双撕裂模的非线性演化过程复杂,截止到目前一些相关的基础物理问题还亟待解决,因此对反磁剪切位形下双撕裂模不稳定性的研究是很有必要的。在本文中,我们采用计算机数值模拟的方法,通过求解可压缩磁流体力学方程组,在不同条件下研究了非对称磁扰动和径向压力梯度对双撕裂模演化过程的影响。第一章,简述了研究背景,包括托卡马克装置的磁场位形、等离子体中的撕裂模与双撕裂模不稳定性的相关理论研究结果。第二章,在平板模型下采用可压缩磁流体力学模型研究非对称双撕裂模的演化过程;给出了磁场拓扑结构、磁岛宽度和等离子体动能随时间的变化过程,通过对上述关系的分析,将非对称双撕裂模的演化过程分为四个部分:Ⅰ.线性增长阶段;Ⅱ.线性/非线性稳定阶段,Ⅲ.相互驱动阶段,Ⅳ.对称双撕裂... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 托卡马克装置与核聚变简介
    1.2 撕裂模不稳定性
    1.3 双撕裂模不稳定性
    1.4 本文主要研究内容及安排
第2章 非对称双撕裂模的非线性模拟研究
    2.1 计算使用的模型与方程
    2.2 边界条件与初始条件
    2.3 数值模拟结果和物理过程讨论
    2.4 非对称双撕裂模的演化分析
        2.4.1 非对称双撕裂模演化前中期的分析
        2.4.2 非对称双撕裂模演化后期的研究
    2.5 有理面之间距离对非对称双撕裂模演化的影响
    2.6 小结
第3章 径向压力梯度对旋转双撕裂模的影响
    3.1 可压缩磁流体中的径向力平衡
    3.2 数值求解的结果与分析
    3.3 小结
总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的论文



本文编号：3333404