利用 ETG 输运简单公式对台基区电子温度剖面建模
等离子体物理
2023-09-20 v1
摘要
本文报告了用于台基区电子温度梯度（ETG）驱动湍流电子热输运的简单公式的改进（基于文献~\cite{hatch_22}）与应用。该公式通过（1）改进某些关键参数的参数化，以及（2）仔细考虑底层回旋动理学模拟数据库中几何与形状的影响而得到改进。与 MAST 台基区 ETG 输运的非线性回旋动理学模拟对比，证明了该模型除标准长宽比托卡马克外也适用于球形托卡马克。我们确定了模型适用的边界：模型在陡梯度区准确，此处 ETG 湍流大体为平板状，但随着台基顶部温度梯度变弱且不稳定性日益呈现环形特征，精度下降。我们利用该公式对四种实验场景下的台基区电子温度剖面进行建模，同时广泛改变输入参数以表示不确定性。在所有情况下，预测的电子温度台基对分离面温度和密度表现出极端敏感性，这对芯-边界集成有意义。该模型重现了高 场景下的电子温度剖面，但未能重现已识别微撕裂模的低 场景。我们开发了 MTM 输运的概念验证模型，并探讨了 ETG 与 MTM 在决定电子温度剖面中的相对作用。我们建议对未来装置预测的台基场景应测试其与 ETG 输运的兼容性。
引用
@article{arxiv.2309.10708,
title = {Modeling electron temperature profiles in the pedestal with simple formulas for ETG transport},
author = {D. R. Hatch and M. T. Kotschenreuther and P. -Y. Li and B. Chapman-Oplopoiou and J. Parisi and S. M. Mahajan and R. Groebner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10708},
year = {2023}
}