温度梯度驱动湍流中的杂质输运

本文研究了由俘获电子模湍流驱动的杂质输运。使用GENE代码进行的非线性回旋动理学模拟与准线性回旋动理学模拟以及计算高效的流体模型的结果进行了比较。主要关注电子温度梯度驱动湍流的模型比较，涉及对流杂质速度（箍缩）的符号和零杂质通量下的杂质密度梯度R/LnZ（峰化因子）。特别地，研究了杂质峰化因子随杂质电荷Z和驱动温度梯度的标度，并与离子温度梯度驱动湍流的结果进行了比较。此外，将杂质峰化与通过自洽流体计算得到的对应于零粒子通量的密度梯度所获得的主离子峰化进行了比较。对于峰化因子随杂质电荷Z的标度，从非线性GENE和流体模拟中获得了弱依赖性。准线性GENE结果对低Z杂质显示出更强的依赖性，并在该区域将峰化因子高估了最多两倍。与离子温度梯度主导的湍流情况一样，峰化因子随着Z的增加而饱和，其水平远低于新经典预测。然而，与离子温度梯度情况相比，随Z的标度较弱或相反。在非线性GENE和流体模拟中发现，杂质峰化随背景温度梯度的标度较弱。准线性结果在此处也显著高估了低Z值的峰化因子。对于所考虑的参数，发现零粒子通量下的背景密度梯度略大于相应的杂质零通量梯度。