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偏滤器运行模式对托卡马克边缘区等离子体平行流的影响

欧靖 杨锦宏

偏滤器运行模式对托卡马克边缘区等离子体平行流的影响

欧靖, 杨锦宏
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  • 我们使用一维流体模型,根据在不同偏滤器运行模式下静压强沿着磁力线方向的分布变化,讨论了偏滤器运行模式对托卡马克边缘区等离子体平行流的影响.低再循环模式下,静压强从X点(X-point)附近的刮削层区域开始明显下降,变化趋势与密度变化趋势一致;等离子体平行流的马赫数在偏滤器区域逐步变大,变化从平缓到迅速.高再循环模式下,静压强在靶板附近的区域迅速下降,在其他区域变化非常小;等离子体平行流的马赫数仅在靠近靶板附近的区域迅速变大,在其他区域变化平缓.在弱脱靶模式下的静压强变化与高再循环模式下类似,不过静压强在X-point附近的刮削层区域开始出现下降的趋势,导致等离子体平行流的马赫数在X-point处的值比在高再循环模式下大.强脱靶模式下,静压强在刮削层区域开始明显下降,在远离靶板的偏滤器区域,静压强迅速下降的地方,观察到高马赫数等离子体平行流.静压强迅速下降引起动压强迅速上升来维持总的压强守恒是在强脱靶状态下产生高马赫数平行流的一种可能驱动机理.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11105176),中国科学院知识创新工程青年人才领域专项前沿项目(批准号:085FCQ0123)和ITER计划专项国内配套研究项目(批准号:2009GB106002)资助的课题.
    [1]

    HongWY,Yan LW,Wang E Y,Li Q,Qian J 2005 Acta Phys.Sin.54 173 (in Chinese)[洪文玉,严龙文,王恩耀,李强,钱俊 2005 物理学报 54 173]

    [2]

    Zhang W 2010 Ph.D Dissertation (Hefei:Institute of Plasma Physics,Chinese Academy of Sciences)(in Chinese)[张炜 2010 博士学位论文 (合肥:中科院等离子体物理研究所)]

    [3]

    Cheng F Y 2004 Ph.D Dissertation (Chengdu:Southwestern Institute of Physics)(in Chinese)[程发银 2004 博士学位论文(成都:核工业西南物理研究院)]

    [4]

    Cui Z Y,Sun P,Pan Y D,Li W,Wang Q M,Cao Z,Wang M X 2006 Chin.Phys.15 585

    [5]

    Yao L H,Yuan B S,Feng B B,Chen C Y,Hong WY,Li Y L 2007 Chin.Phys.16 200

    [6]

    Stangeby P C 2000 The Plasma Boundaries of Magnetic Fusion Devices (London:Institute of Physics Publishing)p487

    [7]

    taslas M,Herrmann A,Kallenbach A,Müller H W,Neuhauser J,Rohde V,Tsois N,Wischmeier M,ASDEX-U team 2007Plasma Phys.Control Fusion 49 857

    [8]

    Asakura N,Sakurai S,Itami K,Naito K,Takenaga H,Higashijima S,Koide Y,Sakamoto Y,Kubo H,Porter G D 2003 J.Nucl.Mater.313-316 820

    [9]

    Asakura N 2007 J.Nucl.Mater.363-365 41

    [10]

    Wesson J 1997 Tokamaks (New York:Oxford University Press)p427

    [11]

    li Q L,Zheng Y Z,Cheng F Y,Deng X B,Deng D S,You P L,Liu G A,Chen X D 2001 Acta Phys.Sin.50 507 (in Chinese)[李奇良,郑永真,程发银,邓小波,邓冬生,游佩林,刘贵昂,陈向东 2001 物理学报 50 507]

    [12]

    Stangeby P C 1993 Nucl.Fusion 33 1695

    [13]

    Hatayama A,Segawa H,Schneider R,Coster D P,Hayashi N,Sakurai S,Asakura N,Ogasawara M 2000 Nucl.Fusion 40 2009

    [14]

    Schneider R,Bonnin X,Coster D P,Kastelewicz H,Reiter D,Rozhansky V A,Braams J 2006 Contrib.Plasma Phys.46 3

    [15]

    Lehnen M,Brix M,Samm U Schweer B,Unterberg B,the TEXTOR-team 2003 Nucl.Fusion 43 168

    [16]

    Ou J,Zhu S Z 2007 Plasma Sci.& Technol.9 417

    [17]

    Nakazawa S,Nakajima N,Okamoto M,Ohyabu N 2000 Plasma Phys.Control.Fusion 42 401

    [18]

    Fundamenski W,Stangeby P C,Elder J D 1999 J.Nucl.Mater.266-269 1045

  • [1]

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    Yao L H,Yuan B S,Feng B B,Chen C Y,Hong WY,Li Y L 2007 Chin.Phys.16 200

    [6]

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    [7]

    taslas M,Herrmann A,Kallenbach A,Müller H W,Neuhauser J,Rohde V,Tsois N,Wischmeier M,ASDEX-U team 2007Plasma Phys.Control Fusion 49 857

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    [9]

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    Hatayama A,Segawa H,Schneider R,Coster D P,Hayashi N,Sakurai S,Asakura N,Ogasawara M 2000 Nucl.Fusion 40 2009

    [14]

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    Lehnen M,Brix M,Samm U Schweer B,Unterberg B,the TEXTOR-team 2003 Nucl.Fusion 43 168

    [16]

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  • [1] 李齐良, 郑永真, 程发银, 邓小波, 邓冬生, 游佩林, 刘贵昂, 陈向东. 托卡马克删削层与偏滤器中等离子体输运的解析研究. 物理学报, 2001, 50(3): 507-511. doi: 10.7498/aps.50.507
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    [3] 黄艳, 孙继忠, 桑超峰, 丁芳, 王德真. 边界局域模对EAST钨偏滤器靶板腐蚀程度的数值模拟研究. 物理学报, 2014, 63(3): 035204. doi: 10.7498/aps.63.035204
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-05-14
  • 修回日期:  2012-04-05
  • 刊出日期:  2012-04-05

偏滤器运行模式对托卡马克边缘区等离子体平行流的影响

  • 1. 中国科学院, 等离子体物理研究所, 合肥 230031;
  • 2. 中国科学院, 磁约束聚变理论中心, 合肥 230031
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11105176),中国科学院知识创新工程青年人才领域专项前沿项目(批准号:085FCQ0123)和ITER计划专项国内配套研究项目(批准号:2009GB106002)资助的课题.

摘要: 我们使用一维流体模型,根据在不同偏滤器运行模式下静压强沿着磁力线方向的分布变化,讨论了偏滤器运行模式对托卡马克边缘区等离子体平行流的影响.低再循环模式下,静压强从X点(X-point)附近的刮削层区域开始明显下降,变化趋势与密度变化趋势一致;等离子体平行流的马赫数在偏滤器区域逐步变大,变化从平缓到迅速.高再循环模式下,静压强在靶板附近的区域迅速下降,在其他区域变化非常小;等离子体平行流的马赫数仅在靠近靶板附近的区域迅速变大,在其他区域变化平缓.在弱脱靶模式下的静压强变化与高再循环模式下类似,不过静压强在X-point附近的刮削层区域开始出现下降的趋势,导致等离子体平行流的马赫数在X-point处的值比在高再循环模式下大.强脱靶模式下,静压强在刮削层区域开始明显下降,在远离靶板的偏滤器区域,静压强迅速下降的地方,观察到高马赫数等离子体平行流.静压强迅速下降引起动压强迅速上升来维持总的压强守恒是在强脱靶状态下产生高马赫数平行流的一种可能驱动机理.

English Abstract

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