托卡马克等离子体准线性输运理论研究

发布时间：2023-04-08 05:12

　　湍流引起的反常输运是托卡马克等离子体中的一个重要课题,它会影响等离子体的密度剖面、温度剖面和转动剖面,从而影响托卡马克的约束性能。基于李变换扰动方法,回旋动理学的Vlasov方程可以写成Fokker-Planck方程的形式,可以用来系统地计算湍流扰动引起的准线性粒子流、能量流及平行动量流。本文基于李变换扰动方法,分别计算了离子回旋频段的射频波以及离子温度梯度模引起的准线性输运。第一个工作中,我们研究了平板位型下离子回旋频段的射频波引起的准线性输运。在空间均匀的情况下,离子回旋频段的射频波会引起径向粒子流、能量流及平行动量流,对应引起粒子、能量和平行动量在径向方向的再分配。这种再分配流与平衡分布函数的速度空间不均匀性有关。在空间非均匀情况下,径向流包括两部分的贡献:一部分是位型空间不均匀性驱动的,比如密度梯度和温度梯度,另一部分是速度空间不均匀性驱动的再分配流。若射频波有很强的非对称的极向波谱,则再分配流占主导地位。我们还研究了平衡平行流的影响,发现平衡平行流对输运的影响几乎可以忽略。第二个工作中,我们考虑环位型中带平衡平行流的等离子体,研究了离子与离子温度梯度模的磁漂移共振而导致的准线...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 输运概述
    1.3 李变换扰动方法计算准线性输运
        1.3.1 基于李变换扰动的回旋动理学理论
        1.3.2 Fokker-Planck形式的回旋动理学方程
        1.3.3 流体输运方程的一般形式
    1.4 本文工作
第二章 离子回旋频段射频波引起的输运
    2.1 引言
    2.2 均匀位型空间中的输运
        2.2.1 径向粒子流和能量流
        2.2.2 平行动量的径向流
    2.3 位型空间非均匀性对输运的影响
    2.4 平衡平行流对输运的影响
    2.5 小结
第三章 离子温度梯度模引起的输运
    3.1 引言
    3.2 基本方程介绍
        3.2.1 线性扰动分布
        3.2.2 准线性输运系数
    3.3 采用"Grad-B model"近似处理磁漂移共振
    3.4 严格处理磁漂移共振
        3.4.1 色散函数与径向粒子流
        3.4.2 径向热流
        3.4.3 平行粘滞的径向分量
    3.5 小结
第四章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
附录A I-变换方法与传统准线性输运理论的比较
    A.1 线性扰动分布函数比较
    A.2 准线性输运系数比较
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果



本文编号：3786074