ITER 中的旋转与新经典波纹输运
等离子体物理
2017-08-29 v2
摘要
非轴对称磁场存在下的新经典输运会产生一个称为新经典环形粘滞（NTV）的环向力矩。ITER 的环向对称性将被有限数量的环向场线圈和测试包层模块（TBM）打破。铁素体插件（FI）的加入将降低环向场波纹的幅度。使用变分力矩平衡程序（VMEC）计算了具有环向场波纹和铁磁结构的 ITER 稳态方案的 3D 磁平衡。使用仿星器 Fokker-Planck 迭代新经典守恒求解器（SFINCS）计算了这些误差场存在下的新经典输运量。这些计算完全考虑了 、磁通面形状、多种粒子、波纹幅度和碰撞率，而非应用近似的解析 NTV 公式。由于 NTV 是 的复杂非线性函数，我们研究了其在一个合理的 范围内的行为。我们使用半解析湍流本征旋转模型和 NUBEAM 的中性束力矩计算来估计环向流，从而估计 。来自 波纹的 NTV 主导了来自 TBM 较低 扰动的 NTV。加入 FI 后，NTV 力矩的幅度在边缘附近降低了约 75%。我们给出了几种切向磁漂移模型的比较，仅在 较小时的超香蕉-坪区输运中发现了显著差异。我们发现计算得到的 NTV 力矩对波纹幅度的标度关系表明，波纹捕获可能是 ITER 中 NTV 的一个重要机制。不含铁素体组件时计算得到的 NTV 力矩在幅度上与 NBI 和本征湍流力矩相当，并可能抑制旋转，但计划中的铁素体插件显著降低了 NTV 力矩。
引用
@article{arxiv.1703.06129,
title = {Rotation and Neoclassical Ripple Transport in ITER},
author = {E. J. Paul and M. Landreman and F. M. Poli and D. A. Spong and H. M. Smith and W. Dorland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06129},
year = {2017}
}