环向流对EAST等离子体平衡以及理想气球模增长率的影响

发布时间：2023-04-11 21:37

　　托卡马克是实现可控热核聚变最有希望的一种磁约束聚变装置。托卡马克等离子体平衡问题是聚变等离子体科学中最基本也是最重要的问题之一。托卡马克等离子体平衡不仅直接影响等离子体中各种物理过程如磁流体不稳定性、加热加料和输运等,也为运行模式选择和等离子体控制提供了依据。因此,它是所有托卡马克实验数据分析和理论模拟研究必不可少的物理量。托卡马克等离子体平衡一般通过结合实验诊断数据,然后求解Grad-Shafranov方程得到。在最近二十年来,实验研究发现,托卡马克等离子体广泛地存在着等离子体流,同时并对该流的影响也进行了广泛的理论和实验研究。流对托卡马克等离子体平衡以及磁流体力学不稳定性的影响是目前托卡马克等离子体物理的前沿研究课题之一。但之前研究流对等离子体磁流体不稳定性的工作,仅在描述托卡马克等离子体扰动量变化(一阶项)的磁流体方程中考虑等离子体流的贡献,忽略了流对零级项如等离子体平衡的影响,因此这种研究方法是不自洽的。本论文主要工作为通过求解含流Grad-Shafranov方程来得到等离子体平衡,然后在这种包含了流影响的等离子体平衡下,利用磁流体模拟程序BOUT++研究EAST等离子体中流对...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 聚变能
    1.2 托卡马克装置
    1.3 托卡马克等离子体加热
    1.4 托卡马克等离子体放电模式
    1.5 托卡马克等离子体平衡及不稳定性
    1.6 本论文框架
第二章 托卡马克等离子体中的流
    2.1 流对托卡马克等离子体平衡的影响
    2.2 流对托卡马克等离子体磁流体不稳定性的影响
    2.3 本章小结
第三章 环向流对EAST等离子体平衡的影响
    3.1 含流的G-S方程的数值求解
    3.2 流对EAST等离子平衡影响的数值模拟
    3.3 EAST等离子体中流对电流反转平衡的影响
    3.4 EAST中流导致的电流反转平衡
    3.5 本章小结
第四章 环向流对EAST气球模不稳定性的影响
    4.1 背景介绍
    4.2 模拟程序BOUT++简介
    4.3 模拟结果及讨论
    4.4 本章小结
第五章 全文总结
参考文献
附录 含流Grad-Shafranov方程推导
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3789794