基于 JOREK 的 ASDEX Upgrade 碎片化 pellet 注入三维非线性定量模拟
等离子体物理
2026-02-16 v1
摘要
碎片化 pellet 注入 (SPI) 作为 ITER 重大扭流缓解的主要方法，拥有大量可用于优化的参数空间，包括注入总材料量、单个 pellet 碎片的尺寸、材料成分以及多次注入的时间。需要利用这种灵活性，同时最小化热导加热负荷、电磁舱体力以及相对论电子的形成及其对等离子体面部组件的影响。本文应用三维非线性磁流体动力学模型对 ASDEX Upgrade 托卡克克中的 SPI 实验进行建模，超越了我们之前的工作 [Tang 等，Nucl. Fusion 65 116003 (2025)]，通过解决模拟与实验之间的一些偏差，为定量模型验证和实验解释开辟了道路。实现从仅进行定性比较到对热消耗持续时间和辐射分数进行定量可靠预测的关键因素，是采用简化的平行导热通量限制处理方法。该工作提高了在面向 ITER 的预测性研究中，使用高保真建模匹配扭流缓解关键过程的信心。
引用
@article{arxiv.2602.12813,
title = {Quantitative 3D non-linear simulations of shattered pellet injection in ASDEX Upgrade using JOREK},
author = {W. Tang and M. Hoelzl and P. Heinrich and D. Hu and F. J. Artola and P. de Marne and M. Dibon and M. Dunne and O. Ficker and P. Halldestam and S. Jachmich and M. Lehnen and E. Nardon and G. Papp and A. Patel and U. Sheikh and the ASDEX Upgrade Team and the EUROfusion Tokamak Exploitation Team and the JOREK Team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.12813},
year = {2026}
}