高約束模等離子體臺(tái)基結(jié)構(gòu)和預(yù)測(cè)模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-06 18:33
高約束模式(H模)放電是目前托卡馬克裝置中的一個(gè)典型運(yùn)行方案,也被認(rèn)為是未來(lái)托卡馬克裝置最具應(yīng)用前景的運(yùn)行模式。臺(tái)基是H模放電的一個(gè)顯著特征,臺(tái)基高度影響等離子體總儲(chǔ)能和托卡馬克約束性能。因此,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)臺(tái)基結(jié)構(gòu)對(duì)于評(píng)估和優(yōu)化當(dāng)前和未來(lái)托卡馬克的性能至關(guān)重要。基于剝離-氣球模(Peeling-Ballooning mode,PBM)和動(dòng)理學(xué)氣球模(Kinetic Ballooning mode,KBM)兩種約束條件,EPED模型能確定等離子體臺(tái)基結(jié)構(gòu)。通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的廣泛比較,表明EPED模型可以對(duì)一些托卡馬克裝置中觀察到的臺(tái)基結(jié)構(gòu)提供相對(duì)較好的解釋。在EPED基礎(chǔ)上,我們發(fā)展了 REPED模型。REPED與EPED模型的原理基本相同,主要區(qū)別在于REPED使用CORSICA代碼中的TEQ平衡程序來(lái)構(gòu)建平衡,而EPED模型中用的是TOQ程序。本論文使用REPED模型來(lái)預(yù)測(cè)H模等離子體放電的臺(tái)基結(jié)構(gòu),并將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行比較。首先,從實(shí)驗(yàn)上研究了 EAST上8炮I類(lèi)邊界局域模(Edge-localized modes,ELM)H模放電的臺(tái)基寬度和高度,并嘗試?yán)肦EPED模型來(lái)預(yù)測(cè)...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1托卡馬克等離子體位形示意圖
?第一章引言???的特征。相對(duì)于L模(低約束模式)等離子體,H模等離子體約束性能有所提高??并且可以?xún)?chǔ)存更多的能量,這些影響在一定程度上都是由邊界臺(tái)基結(jié)構(gòu)決定的。??另外,臺(tái)基區(qū)域的等離子體行為也會(huì)影響芯部物理問(wèn)題的研宄。??.-?^N>Ss,ss.??x?零、r'4?,?^??/???■?.*?M?edg??Transport??’?**4p??barrier?■?^??Orv^^r?distance?from?centre??圖1.2典型的H模放電壓強(qiáng)剖面。圖摘自[10]??從1980年第一次發(fā)現(xiàn)H模放電以來(lái)[11],臺(tái)基相關(guān)方面的研宄一直是H模??等離子體放電研宄的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。臺(tái)基結(jié)構(gòu)作為臺(tái)基物理研究的主要組成部分,??在實(shí)驗(yàn)和理論模擬中對(duì)臺(tái)基結(jié)構(gòu)的研究從未間斷。從分析實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的溫度??密度分布到研究壓強(qiáng)臺(tái)基結(jié)構(gòu),進(jìn)而探索臺(tái)基區(qū)等離子體不穩(wěn)定行為;從開(kāi)始主??要對(duì)D等離子體臺(tái)基結(jié)構(gòu)的研究,逐步進(jìn)行H1和He等離子體臺(tái)基結(jié)構(gòu)的研究;??從最初通過(guò)理想磁流體力學(xué)理論解釋實(shí)驗(yàn)中觀察到的臺(tái)基區(qū)等離子體行為,到近??些年利用這些物理理論發(fā)展模型來(lái)預(yù)測(cè)H模等離子體放電的臺(tái)基結(jié)構(gòu);還有臺(tái)??基結(jié)構(gòu)變化與ELM行為之間的相互影響,臺(tái)基結(jié)構(gòu)與芯部輸運(yùn)的相互作用等相??關(guān)研宄。以上這些都說(shuō)明臺(tái)基結(jié)構(gòu)會(huì)影響H模放電整體等離子體行為,從而會(huì)??影響到聚變實(shí)驗(yàn)裝置的整體性能。??臺(tái)基結(jié)構(gòu)的研宄已經(jīng)成為H模等離子體實(shí)驗(yàn)、理論和模擬研宄的焦點(diǎn)之一。??本論文主要在探宄實(shí)驗(yàn)臺(tái)基結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,改進(jìn)了?P.B.?Snyder等人發(fā)展的臺(tái)基??結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)模型EPED,結(jié)合TEQ平衡程序和Sauter自舉電流模型,在EPED
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Design of snowflake-diverted equilibria of CFETR[J]. 李航,高翔,李國(guó)強(qiáng),羅正平,姚達(dá)毛,郭勇. Plasma Science and Technology. 2018(03)
[2]Realization of minute-long steady-state H-mode discharges on EAST[J]. 龔先祖,萬(wàn)寶年,李建剛,錢(qián)金平,李二眾,劉甫坤,趙燕平,王茂,徐旵東,A M GAROFALO,Annika EKEDAH,丁斯曄,黃娟,張凌,臧慶,劉海慶,曾龍,林士耀,沈飆,張斌,邵林明,肖炳甲,胡建生,胡純棟,胡立群,王亮,孫有文,徐國(guó)盛,梁云峰,項(xiàng)農(nóng). Plasma Science and Technology. 2017(03)
[3]我國(guó)超導(dǎo)托卡馬克的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2007(05)
[4]Physical Engineering Test and First Divertor Plasma Configuration in EAST[J]. 萬(wàn)寶年. Plasma Science and Technology. 2007(02)
博士論文
[1]托卡馬克H模邊界準(zhǔn)相干模與無(wú)ELM運(yùn)行模式研究[D]. 葉揚(yáng).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]托卡馬克電流爬升與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的集成模擬研究[D]. 吳木泉.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]EAST托卡馬克邊界離子溫度和旋轉(zhuǎn)速度的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 江堤.安徽大學(xué) 2017
本文編號(hào):3480319
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1托卡馬克等離子體位形示意圖
?第一章引言???的特征。相對(duì)于L模(低約束模式)等離子體,H模等離子體約束性能有所提高??并且可以?xún)?chǔ)存更多的能量,這些影響在一定程度上都是由邊界臺(tái)基結(jié)構(gòu)決定的。??另外,臺(tái)基區(qū)域的等離子體行為也會(huì)影響芯部物理問(wèn)題的研宄。??.-?^N>Ss,ss.??x?零、r'4?,?^??/???■?.*?M?edg??Transport??’?**4p??barrier?■?^??Orv^^r?distance?from?centre??圖1.2典型的H模放電壓強(qiáng)剖面。圖摘自[10]??從1980年第一次發(fā)現(xiàn)H模放電以來(lái)[11],臺(tái)基相關(guān)方面的研宄一直是H模??等離子體放電研宄的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。臺(tái)基結(jié)構(gòu)作為臺(tái)基物理研究的主要組成部分,??在實(shí)驗(yàn)和理論模擬中對(duì)臺(tái)基結(jié)構(gòu)的研究從未間斷。從分析實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的溫度??密度分布到研究壓強(qiáng)臺(tái)基結(jié)構(gòu),進(jìn)而探索臺(tái)基區(qū)等離子體不穩(wěn)定行為;從開(kāi)始主??要對(duì)D等離子體臺(tái)基結(jié)構(gòu)的研究,逐步進(jìn)行H1和He等離子體臺(tái)基結(jié)構(gòu)的研究;??從最初通過(guò)理想磁流體力學(xué)理論解釋實(shí)驗(yàn)中觀察到的臺(tái)基區(qū)等離子體行為,到近??些年利用這些物理理論發(fā)展模型來(lái)預(yù)測(cè)H模等離子體放電的臺(tái)基結(jié)構(gòu);還有臺(tái)??基結(jié)構(gòu)變化與ELM行為之間的相互影響,臺(tái)基結(jié)構(gòu)與芯部輸運(yùn)的相互作用等相??關(guān)研宄。以上這些都說(shuō)明臺(tái)基結(jié)構(gòu)會(huì)影響H模放電整體等離子體行為,從而會(huì)??影響到聚變實(shí)驗(yàn)裝置的整體性能。??臺(tái)基結(jié)構(gòu)的研宄已經(jīng)成為H模等離子體實(shí)驗(yàn)、理論和模擬研宄的焦點(diǎn)之一。??本論文主要在探宄實(shí)驗(yàn)臺(tái)基結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,改進(jìn)了?P.B.?Snyder等人發(fā)展的臺(tái)基??結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)模型EPED,結(jié)合TEQ平衡程序和Sauter自舉電流模型,在EPED
Dalpha?Divertor?i??□HHr??NBI?Power??' ̄1? ̄ ̄i ̄' ̄1? ̄ ̄i ̄ ̄' ̄ ̄1? ̄ ̄' ̄i ̄1? ̄ ̄1? ̄ ̄' ̄i ̄ ̄'' ̄' ̄i ̄1? ̄?w??|?'?'"?'???1?'?'?5E+06??.I?■?-?i?.?i?.?i?...?i?...?i?.??2?2.2?2.4?2.6?2.8??time?s??圖2.1?AUG上的ELMyH模放電。圖摘自[8]??AUG?^22898:?3.15-3.3〇s?AUG?#22X98:3.15-3.30s、AUG?#2289K:?3.15-3.3()s??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Design of snowflake-diverted equilibria of CFETR[J]. 李航,高翔,李國(guó)強(qiáng),羅正平,姚達(dá)毛,郭勇. Plasma Science and Technology. 2018(03)
[2]Realization of minute-long steady-state H-mode discharges on EAST[J]. 龔先祖,萬(wàn)寶年,李建剛,錢(qián)金平,李二眾,劉甫坤,趙燕平,王茂,徐旵東,A M GAROFALO,Annika EKEDAH,丁斯曄,黃娟,張凌,臧慶,劉海慶,曾龍,林士耀,沈飆,張斌,邵林明,肖炳甲,胡建生,胡純棟,胡立群,王亮,孫有文,徐國(guó)盛,梁云峰,項(xiàng)農(nóng). Plasma Science and Technology. 2017(03)
[3]我國(guó)超導(dǎo)托卡馬克的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2007(05)
[4]Physical Engineering Test and First Divertor Plasma Configuration in EAST[J]. 萬(wàn)寶年. Plasma Science and Technology. 2007(02)
博士論文
[1]托卡馬克H模邊界準(zhǔn)相干模與無(wú)ELM運(yùn)行模式研究[D]. 葉揚(yáng).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]托卡馬克電流爬升與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的集成模擬研究[D]. 吳木泉.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]EAST托卡馬克邊界離子溫度和旋轉(zhuǎn)速度的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 江堤.安徽大學(xué) 2017
本文編號(hào):3480319
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