ASDEX Upgrade 中低三角形变下小 ELM 的 MHD 模拟
等离子体物理
2022-04-20 v1
摘要
由于与 I 型 ELM 相关的风险，为 ITER 开发小 ELM 和无 ELM 运行模式是一个高优先级课题。通过使用 JOREK 代码对 ASDEX Upgrade 托卡马克进行非线性扩展 MHD 模拟，我们探究了一种完全避免 I 型 ELM 的运行模式，条件是分界面密度足够高。观察到该模式下 pedestal 的动力学在多个方面与所谓的准连续排出（QCE）模式定性相似。重复性的 I 型 ELM 被由剥离-气球模（具有主导的气球模特征）引起的向外输运的大致恒定水平所取代，这些模式局域在约束区域最后 5%（以归一化极向磁通计）的范围内。如果分界面密度充分降低或输入加热功率充分增加，模拟的低三角形变等离子体将转变为 I 型 ELMy H 模。通过分析模拟，还研究了在小 ELM 抑制中起作用的稳定因素，并强调了在模拟中包含抗磁效应的重要性。通过对 pedestal 电阻率进行扫描并测量模式的极向速度（并与理想和电阻模式的理论估计进行比较），我们将潜在的失稳识别为电阻剥离-气球模。将电阻率降低到实验相关条件以下（即趋向理想 MHD），将 pedestal 约束在 I 型 ELM 稳定边界以下的剥离-气球模显示出急剧下降的增长率。
引用
@article{arxiv.2110.07908,
title = {MHD simulations of small ELMs at low triangularity in ASDEX Upgrade},
author = {A. Cathey and M. Hoelzl and G. Harrer and M. G. Dunne and G. T. A. Huijsmans and K. Lackner and S. J. P. Pamela and E. Wolfrum and S. Günter and the JOREK team and the ASDEX Upgrade Team and the EUROfusion MST1 Team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.07908},
year = {2022}
}