ASDEX Upgrade 台基区湍流的复杂结构
等离子体物理
2023-03-21 v1
摘要
对 H 模台基区相关湍流输运机制的理论研究是一项重大的科学与数值挑战。在本研究中，我们通过全局非线性回旋动理学模拟应对这一挑战，模拟了直至偏滤器的完整台基区，并辅以对从台基顶内侧到台基中心和台基足的回旋动理学不稳定性的详细表征。我们使用升级版的回旋动理学、欧拉、delta-f 代码 GENE (genecode.org) 展示了 ASDEX Upgrade 台基区模拟，该代码能够在实验等离子体 beta 值下实现稳定的全局模拟。研究发现，整个台基区的湍流输运表现出多通道、多尺度的特征，其主要贡献从台基顶部的离子尺度捕获电子模 (TEMs)/微观撕裂模 (MTMs) 过渡到陡峭梯度区的电子尺度电子温度梯度模 (ETG)。因此，湍流电子热通量从离子尺度变为电子尺度，而离子热通量在台基中心降至几乎新经典值。发现 ExB 剪切在所有通道（电子、离子、静电、电磁）中均能显著降低热通量水平，并且发现磁剪切与压力梯度的相互作用能够局部稳定离子尺度不稳定性。
引用
@article{arxiv.2303.10596,
title = {Complex structure of turbulence across the ASDEX Upgrade pedestal},
author = {L. A. Leppin and T. Görler and M. Cavedon and M. G. Dunne and E. Wolfrum and F. Jenko and the ASDEX Upgrade Team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10596},
year = {2023}
}