预测注入氖的 ITER 基准放电中的芯部输运

实现 ITER 的自洽性能预测，需要在现实的杂质条件下对芯部输运和偏滤器功率 exhaust 进行集成建模。我们展示了受现有 SOLPS-ITER 氖种散偏滤器解直接约束的 ITER 15 MA 基准场景的首个系统性功率流和杂质含量研究结果。使用 OMFIT STEP 工作流，在 $1.5 \le Z_{\rm eff} \le 2.5$ 范围内利用 TGYRO 预测了稳态温度和密度分布，并评估了相应的穿过分离面的功率 $P_{\rm sep}$。我们发现 $P_{\rm sep}$ 在此扫描范围内变化超过 1.7 倍，并在 $Z_{\rm eff} \simeq 1.6$ 或辅助加热降至标称值的 $\sim 75\%$ 时，与 $\sim 100$~MW 的 SOLPS-ITER 预测相匹配。旋转敏感性研究表明，环向流幅值的合理变化使 $P_{\rm sep}$ 改变 $\lesssim 20\%$，而 AURORA 建模证实，在预测的 ITER 中性粒子密度下，分离面内的电荷交换辐射在动力学上可忽略不计。这些结果确定了一个受限的兼容性窗口，即 $Z_{\rm eff} \approx 1.6$--1.75 和 $0.75 \lesssim f_{P_{\rm aux}} \le 1.0$，在该窗口内芯部输运预测保持与氖种散偏滤器保护目标一致。这种自洽的、受模型约束的框架为早期 ITER 运行中的杂质控制和辅助加热调度提供了可操作的指导，并支持未来的全装置场景优化。