發(fā)布時(shí)間：2021-01-01 08:13

　　熱核聚變是未來(lái)人類獲取清潔能源最可靠的途徑,而托卡馬克磁約束裝置則是實(shí)現(xiàn)熱核聚變可控運(yùn)行希望最大的方法之一。本文采用理想磁流體力學(xué)模型,以J-TEXT裝置的基本參數(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)數(shù)值模擬的方法對(duì)托卡馬克等離子體的平衡計(jì)算與轉(zhuǎn)動(dòng)模擬進(jìn)行了研究,從而為J-TEXT上關(guān)于流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究提供了理論基礎(chǔ)。主要包括以下內(nèi)容:（1）通過(guò)推導(dǎo)和求解小環(huán)坐標(biāo)下的Grad-shafranov平衡方程,獲得J-TEXT托卡馬克上更易與實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比的小環(huán)坐標(biāo)下的等離子體平衡位形以及磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)等平衡狀態(tài)參數(shù),并與實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行比對(duì),結(jié)果基本吻合。（2）利用理想磁流體模型中的磁凍結(jié)效應(yīng)與流體的不可壓縮性,推導(dǎo)計(jì)算自洽流場(chǎng)的物理模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)上測(cè)量得到的局域環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)速度確定流函數(shù)的形式與系數(shù),從而獲得了小環(huán)坐標(biāo)下的三維自洽流場(chǎng)。利用獲得的自洽流場(chǎng)與載流的平衡方程探究了自洽流場(chǎng)對(duì)于平衡的影響,為未來(lái)對(duì)于流場(chǎng)的研究提供了一定的理論基礎(chǔ)。（3）從環(huán)向動(dòng)量平衡方程出發(fā),并將平衡流等效為內(nèi)部動(dòng)量源,建立了計(jì)算低雜波驅(qū)動(dòng)后環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)速度（考慮平衡流的影響）的物理模型,并進(jìn)行數(shù)值模擬,從而成功解釋了之前實(shí)驗(yàn)上觀察到的剪... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 能源問(wèn)題與可控核聚變技術(shù)
    1.2 磁約束原理及托卡馬克簡(jiǎn)介
    1.3 流場(chǎng)的研究意義
    1.4 本文的主要內(nèi)容
2 等離子體平衡計(jì)算
    2.1 引言
    2.2 物理模型
    2.3 數(shù)值模擬方法
    2.4 等離子體平衡數(shù)值模擬結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
3 自洽流場(chǎng)的數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 物理模型
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
4 低雜波電流驅(qū)動(dòng)對(duì)環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)速度的影響
    4.1 引言
    4.2 物理模型
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
5 等離子體的多態(tài)并存
    5.1 引言
    5.2 數(shù)值模擬以及結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本論文完成的主要內(nèi)容
    6.2 存在的問(wèn)題及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 碩士論文期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]負(fù)磁剪切等離子體中離子溫度梯度驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定性分析[J]. 簡(jiǎn)廣德,黃林.  計(jì)算物理. 2001(06)



本文編號(hào)：2951248