電子回旋波Boozer-Fisch電流及Ohkawa電流的計算與離軸電流驅動研究
發(fā)布時間:2021-08-27 14:02
目前對托卡馬克中電子回旋波電流驅動的研究主要將波功率沉積在托卡馬克高場側,而利用這種方法開展的數值模擬和實驗研究發(fā)現,驅動效率隨托卡馬克徑向歸一化小半徑的增加而快速下降,而現有電子回旋波電流驅動理論計算的是包含兩種機制的總驅動電流,不能將兩者分別計算出來,對其原因尚未有定量的分析。研究Boozer-Fish和Ohkawa驅動電流的計算,對定量分析電流變化,以及利用Ohkawa電流在離軸位置上的優(yōu)勢提高離軸電流驅動效率,有重要意義。主要研究內容如下:首先,從Boozer-Fish電流驅動機制和Ohkawa電流驅動機制以及電流的定義出發(fā)建模推導了Boozer-Fish電流計算表達式與Ohkawa電流計算表達式。然后,從電子運動規(guī)律和電子分布函數非對稱性出發(fā)分別研究了兩計算方法以確定計算表達式中的未知量,計算Boozer-Fish電流和Ohkawa電流。并對計算方法進行了驗證,結果表明,本文所提出的計算方法正確可行。最后,利用推導出的Boozer-Fish電流計算表達式與Ohkawa電流計算表達式以及本文研究的計算方法對電子回旋波離軸電流驅動進行了模擬研究,分析了共振橢圓與通行俘獲邊界的相對...
【文章來源】:南華大學湖南省
【文章頁數】:51 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
電子回旋波電流驅動機制[40]
圖 3.1 動量空間內沿共振線積分區(qū)間選取示意圖來計算垂直動量增量 p 以及 Ohkawa 電流和 Boozer-Fisch 電區(qū)間:選取通行/俘獲邊界靠近共振橢圓的優(yōu)化情況為例,如圖,共振橢圓上共振電子獲得速度增量,并有部分共振電子進兩種電流驅動機制的闡述可知,兩種驅動電流均產生于電子分,而圖 3.1 情況中,而左半區(qū)中的電子沒有受到外部驅動,與,于是電流的凈增加只需討論右半區(qū)的情況。假設共振電子的1/2// //( ) tan{arccos[(2 / (1 )] }a p p p ............0r/ R為托卡馬克逆縱橫比,tan{arccos[(2/(1)]}1/2 為右通行 的斜率。坐標為 p ,p的共振電子加速后的動量坐標為: p p ,
南華大學碩士學位論文 pECECJpJpdp0'( )()................................動量空間中 p p內所產生的驅動電流密度,反映驅動規(guī)律; J( p)EC為 0~p 內的積分電流,表示動量空間中密度總和,反映總驅動電流隨動量的變化規(guī)律。如圖 3.內的電流密度, J(p)EC即半徑為 p 的半圓面內的積分電
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Fully Implicit Iterative Solving Method for the Fokker-Planck Equation in Tokamak Plasmas[J]. 鄭平衛(wèi),龔學余,余俊,杜丹. Plasma Science and Technology. 2014(11)
[2]發(fā)射波功率密度對電子回旋波電流驅動的影響[J]. 彭曉煒,龔學余,劉文艷,高金生,劉燕,黃千紅,李新霞. 核聚變與等離子體物理. 2010(01)
[3]SUNIST球形托卡馬克的研究進展[J]. 何也熙,王龍,曾立,SUNIST組. 核科學與工程. 2003(04)
[4]HT-7托卡馬克ECRH系統傳輸線設計[J]. 楊坤,方瑜德,張麗霞,楊長春,琚松青. 紅外與毫米波學報. 2002(02)
[5]磁鏡等離子體中電子回旋波加熱實驗的理論研究[J]. 童洪輝,趙長林,田忠玉,顧彪. 核聚變與等離子體物理. 1992(03)
[6]CT-6B托卡馬克的電子迴旋波加熱實驗[J]. 羅耀全,王龍,楊思澤,陳雁萍,戚霞枝,李贊良,王文書,李文萊,趙華,唐繼輝,譚富傳. 物理學報. 1990(03)
本文編號:3366486
【文章來源】:南華大學湖南省
【文章頁數】:51 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
電子回旋波電流驅動機制[40]
圖 3.1 動量空間內沿共振線積分區(qū)間選取示意圖來計算垂直動量增量 p 以及 Ohkawa 電流和 Boozer-Fisch 電區(qū)間:選取通行/俘獲邊界靠近共振橢圓的優(yōu)化情況為例,如圖,共振橢圓上共振電子獲得速度增量,并有部分共振電子進兩種電流驅動機制的闡述可知,兩種驅動電流均產生于電子分,而圖 3.1 情況中,而左半區(qū)中的電子沒有受到外部驅動,與,于是電流的凈增加只需討論右半區(qū)的情況。假設共振電子的1/2// //( ) tan{arccos[(2 / (1 )] }a p p p ............0r/ R為托卡馬克逆縱橫比,tan{arccos[(2/(1)]}1/2 為右通行 的斜率。坐標為 p ,p的共振電子加速后的動量坐標為: p p ,
南華大學碩士學位論文 pECECJpJpdp0'( )()................................動量空間中 p p內所產生的驅動電流密度,反映驅動規(guī)律; J( p)EC為 0~p 內的積分電流,表示動量空間中密度總和,反映總驅動電流隨動量的變化規(guī)律。如圖 3.內的電流密度, J(p)EC即半徑為 p 的半圓面內的積分電
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Fully Implicit Iterative Solving Method for the Fokker-Planck Equation in Tokamak Plasmas[J]. 鄭平衛(wèi),龔學余,余俊,杜丹. Plasma Science and Technology. 2014(11)
[2]發(fā)射波功率密度對電子回旋波電流驅動的影響[J]. 彭曉煒,龔學余,劉文艷,高金生,劉燕,黃千紅,李新霞. 核聚變與等離子體物理. 2010(01)
[3]SUNIST球形托卡馬克的研究進展[J]. 何也熙,王龍,曾立,SUNIST組. 核科學與工程. 2003(04)
[4]HT-7托卡馬克ECRH系統傳輸線設計[J]. 楊坤,方瑜德,張麗霞,楊長春,琚松青. 紅外與毫米波學報. 2002(02)
[5]磁鏡等離子體中電子回旋波加熱實驗的理論研究[J]. 童洪輝,趙長林,田忠玉,顧彪. 核聚變與等離子體物理. 1992(03)
[6]CT-6B托卡馬克的電子迴旋波加熱實驗[J]. 羅耀全,王龍,楊思澤,陳雁萍,戚霞枝,李贊良,王文書,李文萊,趙華,唐繼輝,譚富傳. 物理學報. 1990(03)
本文編號:3366486
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