發(fā)布時(shí)間：2021-07-01 15:18

　　電阻壁模和撕裂模在很大程度上限制了托卡馬克裝置的比壓值。為了使未來先進(jìn)托卡馬克裝置（例如:ITER）達(dá)到高比壓、長脈沖放電及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的目標(biāo),抑制電阻壁模和撕裂模等磁流體不穩(wěn)定性的研究已成為當(dāng)今核聚變的重要問題。大量的研究工作表明,被動控制（例如:等離子體環(huán)向旋轉(zhuǎn)）或主動控制（例如:磁反饋線圈）對電阻壁模和撕裂模都具有一定的穩(wěn)定作用。在許多數(shù)值和解析研究等離子體旋轉(zhuǎn)對電阻壁模影響時(shí),通常假設(shè)等離子體為零電阻的理想磁流體。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)在有理面附近的等離子體電阻對磁流體不穩(wěn)定性作用很大。目前,對于這個(gè)問題的研究還有待進(jìn)一步完善。本論文通過能量原理的方法推導(dǎo)了電阻壁模的色散關(guān)系,該色散關(guān)系包含了有理面附近等離子體電阻層阻尼和動理學(xué)阻尼。數(shù)值求解了所得到的色散關(guān)系,以此在理論上系統(tǒng)地研究了有理面附近等離子體電阻層對動理學(xué)電阻壁模穩(wěn)定性的作用。對于線性撕裂模磁反饋控制的研究,以前的工作基本上是在平板模型或柱幾何下進(jìn)行的。為了進(jìn)一步得到穩(wěn)定線性撕裂模的最優(yōu)化磁反饋控制方案,本論文利用MARS-F程序,數(shù)值地研究了磁反饋控制對線性撕裂模穩(wěn)定性的影響。本論文的基本內(nèi)容如下:第一章,簡要介紹了本論... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２托卡馬克裝置磁場示意圖［７］??Ｆｉｇ．?１．２?Ａ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｔｏｋａｍａｋ［７Ｊ??

做往復(fù)運(yùn)動。但是由于兩端的磁場都是開放的，那些不滿足條件的帶電粒子會沿著磁力??線逸出，如何減少兩端損失是這個(gè)裝置的關(guān)鍵問題。封閉式裝置一般是為環(huán)形，磁力線??完全封閉在等離子體區(qū)域中。其典型的代表就是托卡馬克裝置，見圖１．２，它是一個(gè)環(huán)??形軸對稱系統(tǒng)，外面纏繞的多組線圈產(chǎn)生的環(huán)向磁場和等離子體電流感應(yīng)的極向磁場組??成了螺旋式磁場，來實(shí)現(xiàn)對等離子體進(jìn)行約束，最后采用一定的加熱手段進(jìn)行聚變反應(yīng)。??等離子體??圖１．１磁鏡裝置示意圖｜７］??Ｆｉｇ．?１．１?Ａ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｍｉｒｒｏｒ?ｄｅｖｉｃｅ＾７１??垂直場線圈?環(huán)向場線圈??等離子體電流等離子體磁力線??圖１．２托卡馬克裝置磁場示意圖［７］??Ｆｉｇ．?１．２?Ａ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｔｏｋａｍａｋ［７Ｊ??托卡馬克｜１Ｇ］（Ｔｏｋａｍａｋ），一詞來源于俄語中幾個(gè)詞環(huán)形（ｔｏｒｏｉｄａｌ）、真空室（ｋａｍｅｒａ）、??磁（ｍａｇｎｅｔ）、線圈（ｋｏｔｕｓｈｋａ）的縮寫，這個(gè)設(shè)想首次是由前蘇聯(lián)科學(xué)家提出的，當(dāng)??－３－??

??這種往復(fù)反彈軌道在小圓截面上的投影呈香蕉形狀，因此稱之為香蕉粒子，如圖１．４所??７Ｊ＼?〇??粒子導(dǎo)向中心??廣ｙ粒子軌道找影??Ｘ＾Ｒ??＼找子導(dǎo)向中心投影??圖１．４捕獲粒子的運(yùn)動軌跡［９］??Ｆｉｇ．?１．４?Ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｒｂｉｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｒａｐｐｅｄ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ１９１??下面簡單介紹一些與磁場位形相關(guān)的概念。當(dāng)磁力線在環(huán)向旋轉(zhuǎn)一周時(shí)在極向上就??會轉(zhuǎn)過一個(gè)弧度，把這個(gè)弧度叫做回旋變換角ｈ??Ａｄ?ＲＢｇ?１〇、??１?＝孓、’?（Ｕ８）??另外一個(gè)參數(shù)就是安全因子ｇ，即是回旋變換角的倒數(shù)。??ｒＢ，??０．１９）??對于有理磁面，安全因子還可以表示為??ｇ?＝?￣，?（１．２０）??ｎ??磁場中相鄰磁面上的磁力線相互交叉和扭曲的現(xiàn)象叫做剪切，其表達(dá)式為??Ｓ＝ｒ—包，?（１．２１）??ｑ?ｄｒ??對于均勻電流分布


本文編號：3259380