EAST高约束模式伴随边界局域模时能量在偏滤器靶板沉积模拟研究

发布时间：2024-03-14 01:36

　　伴随边界局域模的高约束放电模式(ELMy H模)是一种非常重要的运行模式,它不仅能够改善芯部等离子体的约束能力,而且可以周期性排除芯部等离子体产生的杂质粒子和能量,有利于聚变装置H模的持续稳态运行。ELMy H模将作为未来国际热核聚变实验堆(ITER)的主要运行模式。但是在放电期间边界局域模很难控制,很容易给偏滤器靶板以及第一壁造成损伤,特别是第一类ELMs,因此伴随边界局域模的高约束模式放电的数值模拟对于聚变装置(ITER)的稳态运行非常重要。作为一个长脉冲先进超导托卡马克聚变装置EAST也已经通过不同的加热手段(低混杂波,离子回旋波,以及二者的组合)获得了ELMy H模,并且也通过朗缪尔探针研究了在ELMy H模期间粒子流与能流给偏滤器靶板造成的影响。然而到目前为止,很少有人使用边界等离子体程序SOLPS针对ELMy H模期间边界等离子体的输运进行模拟研究,因此,本论文主要使用二维边界等离子体程序包SOLPS5.0针对特定的EAST ELMy H模放电进行数值模拟研究。 首先,在特定的EAST (36291炮)高约束模式放电实验参数的限制下,通过调整上游区径向反常输运系数来实现高约...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1受控核聚变基本反应原理

太阳能够为地球的一切提供无限能量，而氢弹能够在瞬时爆发出巨大的能量，二者的基本原理（如图1.1所示）是一样的，都是氖氣聚变产生巨大的能量。因此人们就开始研究怎么样将氣聚变产生的能量有效的控制起来去满足人类社会能量需求，随之受控核聚变就产生了[3]。DeuteriumHelium....

图1.2受控磁约束核聚变装置托卡马克示意图

Fig.1.2Tokamakdeviceofcontrollednuclearfusion.磁约束聚变装置托卡马克(Tokamak)(如图1.2所示）[5’2。】其本质是一个能够约束高温带电粒子的环形磁笼。主要通过由环向等离子体电流形成的极向磁场与极向线圈产生的环向....

图1.3限制器（左）与偏滤器位型（右）【21]

量与杂质粒子的输出，而且能保证芯部高温等离子体与器壁分幵，极大的减小了高温等离子体对器壁的损伤。偏滤器位型（如图1.3(右））的本质是通过控制磁场位形形成的，将整个磁面分成三个部分：其一，芯部区（闭合磁面）；其二，刮削层区（开放磁面）；其三，偏滤器区（X-point以下部分）。....

图1.4上游区径向电子密度与电子温度分布，分别在高约束模式（红色）与低约束模式下（蓝色）[2"

粒子流达到器壁表面，会在器壁上发生溅射，甚至熔化等一就造成器壁材料的损伤，而且将会有大量杂质粒子进入芯部等。由于粒子沿着磁力线的运动远比粒子穿越磁力线的运动容易要的输运是平行输运，并且在径向输运的同时，会有更多的能器紀板上，这样就会严重的损伤偏滤器祀板[25],—般偏滤器祀度为....

本文编号：3927866