EAST上等离子体对鱼尾偏滤器产生的三维磁扰动场响应的数值研究

发布时间：2022-01-23 02:53

　　运行在高约束模式的先进托卡马克装置,尤其是未来大型托卡马克装置,如,ITER装置,周期性爆发的边缘局域模（Edge Localized Modes,简称ELMs）必须得到很好的控制。即使爆发频率高单次爆发释放能量较低的III型ELMs,如果其在偏滤器靶板上热沉积的位置不变,仍然会造成偏滤器靶板材料的腐蚀,降低材料使用寿命,同时溅射出来的高Z杂质进入等离子体后,可能造成等离子体熄火等严重后果。2019年EAST装置上安装了新型鱼尾偏滤器,即在下偏滤器靶板外侧安装鱼尾线圈。当鱼尾线圈中通有交流AC电流时,可以促使偏滤器靶板打击点产生晃动,从而降低偏滤器靶板上单位面积上的热负荷。不同于普通装置上的共振磁扰动（RMP）线圈的鞍形线圈结构,鱼尾线圈起作用的是安装在下偏滤器靶板外侧的单根导线结构,且沿着大环方向覆盖1 3大环周长。虽然MARS-F程序已经针对国内外多台托卡马克装置上RMP线圈产生的三维磁扰动场,以及等离子体对其响应进行了研究。但是,现有版本的MARS-F程序无法对单根导线结构进行模拟。本工作的关键技术问题是对MARS-F程序的升级,重新构建外加线圈结构模型,从而可以模拟EAST装置... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 能源危机和受控热核聚变
    1.2 托卡马克装置与磁流体不稳定性
        1.2.1 托卡马克装置
        1.2.2 磁流体不稳定性
    1.3 边缘局域模的类型与控制
    1.4 三维共振磁扰动场
    1.5 鱼尾线圈的实验研究
    1.6 本论文研究内容和结构
2 等离子体响应计算模型
    2.1 MARS计算模型
    2.2 鱼尾线圈理论基础
3 MARS-F程序的升级和验证
    3.1 解析WESSON平衡
        3.1.1 中心单列线圈
        3.1.2 上单列线圈
        3.1.3 双线圈
    3.2 EAST平衡验证
        3.2.1 上单列线圈
        3.2.2 双线圈
    3.3 本章小结
4 鱼尾线圈计算结果
    4.1 计算模型
    4.2 鱼尾线圈电流的等离子体响应
    4.3 上鱼尾线圈结构对等离子体响应的影响
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
博士论文
[1]基于等离子体对三维场响应的共振磁扰动控制边界局域模的物理机理研究[D]. 顾帅.中国科学技术大学 2019
[2]平衡流和反馈控制对电阻壁模稳定化的影响[D]. 李莉.大连理工大学 2013

硕士论文
[1]EAST上共振磁扰动对边界磁场拓扑结构与热输运影响的研究[D]. 马群.东华大学 2019



本文编号：3603451