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《南华大学》 2010年
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托卡马克等离子体输运过程的数值模拟研究

李伟军  
【摘要】: 未来要实现聚变反应堆的高经济性能,需要对等离子体输运获得完全的理解,并找到有效的控制手段。目前迫切需要的是在已经获得的理解的基础上建立全面的可用来做预测的输运理论模型以及相应的数值模拟代码。本文从电子、离子的输运方程出发,采用了一种基于流体近似的简化模型,对等离子体输运代码RITM code[1,2]进行了移植调试,初步整合出适用求解国内HL-2A装置中等离子体输运问题的一维输运程序。 模拟计算得到HL-2A装置中等离子体的电子密度、离子密度、电子温度、离子温度的径向分布,以及离子温度梯度模(ITG)、捕获电子模(TEM)、漂移阿尔芬(DA)模等不稳定性的输运系数和总的输运系数(包括热传导系数、扩散系数)的径向分布,初步探讨了在托克马克等离子体芯部和边缘处对输运起主要作用的各种不稳定性。对HL-2A装置的模拟结果表明,在低约束状态下电子和离子的密度梯度、温度梯度变化整体平缓,在芯部区域ITG模对反常输运起主要作用;在边缘区域,ITG模对反常输运的影响明显下降,但没有得到完全抑制,DA模对反常输运增加起作用,粒子输运系数在边缘区域明显下降,但没有达到新经典水平。本论文的一维输运程序采用JET装置和HL-2A装置的数据进行模拟计算的结论基本一致,这对于目前HL-2A装置上进行的H模实验研究具有一定的参考意义。
【学位授予单位】:南华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TL631.24

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