EU-DEMO 替代偏滤器模拟中功率排出参数标度
等离子体物理
2022-12-14 v1
摘要
基于 EU-DEMO 的替代偏滤器构型（ADC）SOLPS-ITER 模拟数据库，开展了功率排出参数标度研究，并与基于 Lengyel 模型的预测进行比较。相对于 SOLPS-ITER 模拟，Lengyel 模型将 LFS 偏滤器脱靶所需氩浓度高估约 5–10 倍。因此，尽管 Lengyel 模型预测 EU-DEMO 中具有可接受偏滤器热负荷的等离子体将大幅超出可容忍的上游杂质浓度，但 SOLPS-ITER 在可接受操作空间内存在若干解。SOLPS-ITER 模拟表明，与标准 Lengyel 模型假设不同，除氩辐射外还存在显著的散热机制（如跨场输运），使氩辐射的作用降低 2 至 3 倍。此外，Lengyel 模型假定辐射锋仅由平行热传导供能，这往往导致随热导率降低辐射效率急剧升高而产生窄辐射锋。结果，给定杂质浓度下辐射体积与总杂质辐射受抑制。然而，SOLPS-ITER 模拟表明，跨场输运等其它机制可在辐射锋内与平行热传导竞争并增大辐射体积。基于这些发现，强烈不建议使用标准 Lengyel 模型分析 EU-DEMO 等装置的偏滤器条件与构型间标度。
引用
@article{arxiv.2209.07830,
title = {Parametric scaling of power exhaust in EU-DEMO alternative divertor simulations},
author = {A. E. Järvinen and L. Aho-Mantila and T. Lunt and F. Subba and G. Rubino and L. Xiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.07830},
year = {2022}
}