Wendelstein 7-X 中接近稳定阈值的离子温度与密度梯度驱动的不稳定性和湍流
等离子体物理
2024-07-25 v3
摘要
研究了 Wendelstein 7-X 仿星器中的静电回旋动理学不稳定性和湍流。特别关注离子温度梯度（ITG）不稳定性及其在边际稳定附近的特征[无电子温度梯度的 Floquet 型湍流（Zocco 等人 2022）]。使用 f 代码 stella（Barnes 等人 2019）的磁通管版本运行带动力学电子的线性和非线性回旋动理学模拟。主导不稳定性的性质取决于垂直于磁场的波长，结果方便地显示在考虑此依赖性的稳定图中。该方法突出了普适不稳定性的存在，它们较不稳定但波长长于其他模式。热通量的准线性估计表明它们与输运相关。接近稳定阈值时，若磁剪切较小，线性本征模和湍流沿计算域形成高度延展的结构。进行了数值实验和诊断以评估湍流由此产生的径向定域，这影响其与环向流的相互作用。增大磁剪切幅度（例如通过电流驱动）对湍流有稳定作用，从而减少非线性能量输运。
引用
@article{arxiv.2311.04342,
title = {Ion temperature and density gradient driven instabilities and turbulence in Wendelstein 7-X close to the stability threshold},
author = {L. Podavini and A. Zocco and J. M. García-Regaña and M. Barnes and F. I. Parra and A. Mishchenko and P. Helander},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04342},
year = {2024}
}