使用多模模型对 NSTX 含时温度分布预测的敏感性分析

将用于湍流输运的多模模型（MMM）应用于来自国家球形环面实验（NSTX）的大量经过充分分析的放电，以评估其对广泛等离子体条件的敏感性。通过使用 1.5D 托卡马克积分建模代码 TRANSP 进行含时预测模拟，在每次放电中执行了数百毫秒的 MMM 计算。一项密切相关的研究得出结论，MMM 预测的电子（$T_e$）和离子（$T_i$）温度分布与 NSTX 观测结果合理一致，通常优于另一种约化输运模型 TGLF，这促使对 MMM 预测的特性进行更彻底的研究。使用 MMM 的模拟在相对较低的等离子体 $\beta$ 和高碰撞率下，电子能量输运由电子温度梯度模主导，并在较高 $\beta$ 和较低碰撞率下转变为不同模式的混合。MMM 预测的热离子扩散率远小于新经典贡献，这与先前对 NSTX 的实验分析一致。尽管如此，$T_e$ 和 $T_i$ 分布通过碰撞能量交换耦合，因此对预测的输运通道敏感。使用 MMM 的模拟对模拟开始时间具有鲁棒性，在放电后期收敛到非常相似的温度。MMM 通常相对于 NSTX 观测高估了约束，导致预测出过于陡峭的分布。具有空间上更宽的 $T_e$ 分布、更高 $\beta$ 和更长能量约束时间的等离子体，MMM 预测往往与实验具有更好的一致性。这些发现为理解 MMM 的机制依赖性趋势提供了有用的背景，以期待对 NSTX-U 放电进行自洽的含时预测模拟。