托卡馬克是實現(xiàn)可控?zé)岷司圩冏钣邢Ｍ囊环N磁約束聚變裝置。托卡馬克等離子體平衡問題是聚變等離子體科學(xué)中最基本也是最重要的問題之一。托卡馬克等離子體平衡不僅直接影響等離子體中各種物理過程如磁流體不穩(wěn)定性、加熱加料和輸運(yùn)等,也為運(yùn)行模式選擇和等離子體控制提供了依據(jù)。因此,它是所有托卡馬克實驗數(shù)據(jù)分析和理論模擬研究必不可少的物理量。托卡馬克等離子體平衡一般通過結(jié)合實驗診斷數(shù)據(jù),然后求解Grad-Shafranov方程得到。在最近二十年來,實驗研究發(fā)現(xiàn),托卡馬克等離子體廣泛地存在著等離子體流,同時并對該流的影響也進(jìn)行了廣泛的理論和實驗研究。流對托卡馬克等離子體平衡以及磁流體力學(xué)不穩(wěn)定性的影響是目前托卡馬克等離子體物理的前沿研究課題之一。但之前研究流對等離子體磁流體不穩(wěn)定性的工作,僅在描述托卡馬克等離子體擾動量變化(一階項)的磁流體方程中考慮等離子體流的貢獻(xiàn),忽略了流對零級項如等離子體平衡的影響,因此這種研究方法是不自洽的。本論文主要工作為通過求解含流Grad-Shafranov方程來得到等離子體平衡,然后在這種包含了流影響的等離子體平衡下,利用磁流體模擬程序BOUT++研究EAST等離子體中流對...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 聚變能
    1.2 托卡馬克裝置
    1.3 托卡馬克等離子體加熱
    1.4 托卡馬克等離子體放電模式
    1.5 托卡馬克等離子體平衡及不穩(wěn)定性
    1.6 本論文框架
第二章 托卡馬克等離子體中的流
    2.1 流對托卡馬克等離子體平衡的影響
    2.2 流對托卡馬克等離子體磁流體不穩(wěn)定性的影響
    2.3 本章小結(jié)
第三章 環(huán)向流對EAST等離子體平衡的影響
    3.1 含流的G-S方程的數(shù)值求解
    3.2 流對EAST等離子平衡影響的數(shù)值模擬
    3.3 EAST等離子體中流對電流反轉(zhuǎn)平衡的影響
    3.4 EAST中流導(dǎo)致的電流反轉(zhuǎn)平衡
    3.5 本章小結(jié)
第四章 環(huán)向流對EAST氣球模不穩(wěn)定性的影響
    4.1 背景介紹
    4.2 模擬程序BOUT++簡介
    4.3 模擬結(jié)果及討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄 含流Grad-Shafranov方程推導(dǎo)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3789794