能源問題是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。傳統(tǒng)的化石能源儲量有限,因此發(fā)展可替代能源是當前科學研究的重要任務(wù)之一。核能與傳統(tǒng)化石能源相比有很多優(yōu)勢,是目前解決能源問題的重要方案,其中利用磁約束聚變裝置實現(xiàn)氘氚聚變反應是獲得聚變清潔能源的有效途徑。在托卡馬克裝置(磁約束裝置的一種)中,強磁場能使帶電粒子繞磁力線運動,從而有效的將氘氚等離子體約束在環(huán)形的“磁容器”中,為聚變反應提供有利的條件。然而帶電粒子之間的碰撞(集體相互作用)會引起粒子跨越磁力線的輸運,考慮了托卡馬克環(huán)效應后的新經(jīng)典輸運系數(shù)有顯著提高,但仍不足以解釋托卡馬克實驗中的觀測值。這種高于新經(jīng)典理論預測值的反常輸運通常是由等離子體湍流所引起。在托卡馬克邊界區(qū)域,湍流幅度較強時壓強梯度較弱,湍流引起的反常輸運導致裝置的約束性能較低(低約束運行模式,L-模)。通過對微觀湍流的控制可以使邊界的壓強梯度變陡,形成邊界的臺基區(qū),從而提高等離子體的約束性能(高約束運行模式,H-模)。本論文主要針對托卡馬克裝置中的約束模式轉(zhuǎn)換現(xiàn)象(L-H轉(zhuǎn)換),建立簡化的“湍流-帶狀流-測地聲模-平均流”模型,數(shù)值分析了L-H轉(zhuǎn)換過程中的典型物理特征。論文的結(jié)構(gòu)...

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 能源與聚變
    1.2 等離子體不穩(wěn)定性
        1.2.1 磁流體不穩(wěn)定性的描述方程
        1.2.2 約束與輸運
    1.3 L模和H模
        1.3.1 邊界輸運壘中徑向電場
        1.3.2 邊界局域模
        1.3.3 剪切流
    1.4 研究的工作和內(nèi)容安排
2 捕食者-被捕食者模型在湍流輸運中的推廣和應用
    2.1 人口數(shù)量模型
        2.1.1 模型的建立
    2.2 魚和鯊魚的捕食者-被捕食者模型
    2.3 湍流、帶狀流和壓強梯度的物理模型
    2.4 湍流、帶狀流、測地聲模和壓強梯度的物理模型
    2.5 湍流與壓強擾動耦合的四場捕食者被捕食者模型
        2.5.1 測地聲模的背景
        2.5.2 湍流、帶狀流和測地聲模方程的推導
3 湍流、帶狀流和測地聲模的數(shù)值結(jié)果
    3.1 帶狀流無阻尼的情況
        3.1.1 “湍流-測地聲�！瘪詈险純�(yōu)的數(shù)值結(jié)果
        3.1.2 “湍流-帶狀流”耦合占優(yōu)的數(shù)值結(jié)果
        3.1.3 “湍流-離子聲波”耦合系數(shù)為負數(shù)的數(shù)值結(jié)果
    3.2 帶狀流有阻尼的情況
        3.2.1 “湍流-測地聲�！瘪詈险純�(yōu)的數(shù)值結(jié)果
        3.2.2 “湍流-帶狀流”耦合占優(yōu)的數(shù)值結(jié)果
        3.2.3 “湍流-離子聲波”耦合系數(shù)為負數(shù)的數(shù)值結(jié)果
    3.3 本章小結(jié)
4 湍流、帶狀流、測地聲模和壓強梯度的物理模型和數(shù)值結(jié)果
    4.1 五場湍流、帶狀流、測地聲模和壓強梯度物理模型
    4.2 數(shù)值結(jié)果與分析
        4.2.1 耦合參數(shù)對L-H轉(zhuǎn)換過程的影響
        4.2.2 極限環(huán)振蕩的物理特性
        4.2.3 L-H-L轉(zhuǎn)換的遲滯現(xiàn)象
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3931917