W7-AS 中软 $\beta$ 极限的非线性 MHD 建模
等离子体物理
2024-02-06 v1
摘要
对于仿星器反应堆的前景而言，一个重要的问题是其对压力驱动模式的鲁棒性，以及实验观测到的软 极限背后的潜在机制。为了对这些问题的稳健答案进行构建，本文使用最近推导的简化非线性 MHD 模型进行了模拟研究。首先，扩展了初始模型的实现，通过包含平行流的影响来捕捉流体压缩。随后利用 W7-AS 几何结构中 (2, 1) 撕裂模的线性基准测试，以及具有低磁剪切、有限 且净电流为零的仿星器中的互换模，展示了建模能力。最后，对有限 W7-AS 放电的实验重构进行了验证研究。与过去的实验分析一致，结果表明：(i) MHD 活动是电阻性的；(ii) 当等离子体电阻率接近估计的实验值时，观测到了软 极限；(iii) 在中等 值下观测到了低 MHD 活动，特别是非线性主导的 (2, 1) 模。MHD 活动温和，解释了软 极限，因为等离子体体积仍保持分离为不同的子体积，其中磁力线被遍历约束。对于假设的输运参数，沿随机磁力线增强的垂直输运可以通过实验加热功率来克服。本文描述了当前建模的局限性，并展望了未来工作中更详细地表征软 极限的前景。
引用
@article{arxiv.2402.02881,
title = {Nonlinear MHD modeling of soft $\beta$ limits in W7-AS},
author = {Rohan Ramasamy and Ksenia Aleynikova and Nikita Nikulsin and Florian Hindenlang and Ihor Holod and Erika Strumberger and Matthias Hoelzl and the JOREK team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.02881},
year = {2024}
}
备注
Submitted to Nuclear Fusion