托卡馬克中徑向電場(chǎng)的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-15 03:04
在托卡馬克聚變實(shí)驗(yàn)研究中,由于漂移波湍流而導(dǎo)致的湍流輸運(yùn)一直是一個(gè)難題。為了達(dá)到聚變能產(chǎn)生條件,以及減少聚變實(shí)驗(yàn)裝置建造費(fèi)用,人們需要減少等離子體的徑向輸運(yùn),改善等離子體約束性質(zhì)。人們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),在湍流發(fā)展過程中,湍流可以激發(fā)出帶狀流來,而帶狀流可以分成兩支。一支是低頻帶狀流,另外一支是測(cè)地聲模。它們的共同特點(diǎn)是兩者都具有環(huán)向和極向?qū)ΨQ的電勢(shì)擾動(dòng),不同之處在于低頻帶狀流的密度擾動(dòng)同樣是環(huán)向和極向?qū)ΨQ的,而測(cè)地聲模具有極向模數(shù)m=1的密度擾動(dòng)。這兩支模式都可以產(chǎn)生極向流,從而抑制湍流及其導(dǎo)致的輸運(yùn)。在近年來,帶狀流和湍流的相互作用研究受到了人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾。在本文?我們先介紹了聚變能源的研究歷史,研究聚變的各類裝置,等離子體行為的描述方法以及漂移波的基本性質(zhì)。接著我們介紹了研究中使用的粒子模擬程序GTS以及它的基本物理框架,然后介紹了我們研究的三個(gè)主要部分:(1)測(cè)地聲模的徑向性質(zhì)。測(cè)地聲模對(duì)于等離子體約束有著重要的影響,但之前人們對(duì)它的徑向性質(zhì)研究較少。因?yàn)榈入x子體密度和溫度在托卡馬克小半徑方向具有不均勻性,測(cè)地聲模的頻率在小半徑形成了連續(xù)譜。我們通過分析模擬的數(shù)據(jù)得到測(cè)地聲模振...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2?W7-X外觀圖,圖片來自Wiki
的磁力線示意圖。從圖中可以看出線圈的形狀是扭曲而不規(guī)則的,這意味著復(fù)雜的加工過程和很??大的加工難度(圖片取自Wiki)。??圖1.2?W7-X外觀圖,圖片來自Wiki。??完全利用外加的磁場(chǎng)來約束等離子體。為了能約束住這些帶電粒子,仿星器的磁場(chǎng)形狀是??很復(fù)雜的。為了達(dá)到這個(gè)目的,對(duì)仿星器的電導(dǎo)線圈的加工要求很高。這也是前期仿星器??放電實(shí)驗(yàn)參數(shù)不高的原因之一。在新時(shí)代隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步以及人們的精細(xì)??加工能力的提升,人們對(duì)制造成功的仿星器又有了信心。W7-Xlu-m是位于德國的最新一??代的仿星器,目前已經(jīng)放電成功。??2??
'?BO??圖1.4粒子在磁鏡中運(yùn)動(dòng)的示意圖。當(dāng)粒子由O點(diǎn)向兩端運(yùn)動(dòng)時(shí),其垂直速度變大而平行方向速??度變小。如果在到達(dá)端點(diǎn)之前它的平行速度即變?yōu)椹,則它會(huì)被磁鏡約束住,稱之為約束粒子。若??此時(shí)平行方向速度不為〇,則粒子將逃逸出這個(gè)裝置,稱之為逃逸粒子。??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The Design of the Plasma Control System in KTX[J]. 章勇,肖炳甲,袁旗平,張睿瑞,楊飛,李實(shí),李弘,劉阿娣,劉萬東. Plasma Science and Technology. 2015(04)
[2]Characterization of plasma current quench during disruption in EAST tokamak[J]. 陳大龍,Granetz Robert,沈飆,楊飛,錢金平,肖炳甲. Chinese Physics B. 2015(02)
[3]KMAX實(shí)驗(yàn)裝置中的重點(diǎn)研究問題[J]. 孫玄,劉明,謝錦林,余羿,林木楠,張情. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]ITER計(jì)劃與聚變能發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 張一鳴,曾麗萍,沈欣媛,張利,丁亞清,肖成馨,康衛(wèi)紅,王海. 核聚變與等離子體物理. 2013(04)
博士論文
[1]托卡馬克等離子體中測(cè)地聲模的理論研究[D]. 仇志勇.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3138548
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2?W7-X外觀圖,圖片來自Wiki
的磁力線示意圖。從圖中可以看出線圈的形狀是扭曲而不規(guī)則的,這意味著復(fù)雜的加工過程和很??大的加工難度(圖片取自Wiki)。??圖1.2?W7-X外觀圖,圖片來自Wiki。??完全利用外加的磁場(chǎng)來約束等離子體。為了能約束住這些帶電粒子,仿星器的磁場(chǎng)形狀是??很復(fù)雜的。為了達(dá)到這個(gè)目的,對(duì)仿星器的電導(dǎo)線圈的加工要求很高。這也是前期仿星器??放電實(shí)驗(yàn)參數(shù)不高的原因之一。在新時(shí)代隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步以及人們的精細(xì)??加工能力的提升,人們對(duì)制造成功的仿星器又有了信心。W7-Xlu-m是位于德國的最新一??代的仿星器,目前已經(jīng)放電成功。??2??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The Design of the Plasma Control System in KTX[J]. 章勇,肖炳甲,袁旗平,張睿瑞,楊飛,李實(shí),李弘,劉阿娣,劉萬東. Plasma Science and Technology. 2015(04)
[2]Characterization of plasma current quench during disruption in EAST tokamak[J]. 陳大龍,Granetz Robert,沈飆,楊飛,錢金平,肖炳甲. Chinese Physics B. 2015(02)
[3]KMAX實(shí)驗(yàn)裝置中的重點(diǎn)研究問題[J]. 孫玄,劉明,謝錦林,余羿,林木楠,張情. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]ITER計(jì)劃與聚變能發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 張一鳴,曾麗萍,沈欣媛,張利,丁亞清,肖成馨,康衛(wèi)紅,王海. 核聚變與等離子體物理. 2013(04)
博士論文
[1]托卡馬克等離子體中測(cè)地聲模的理論研究[D]. 仇志勇.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3138548
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