边缘和SOL湍流在偏移三角形和正三角形等离子体中的模拟
等离子体物理
2025-04-02 v1
摘要
优化磁约束聚变装置的性能至关重要，以实现有吸引力的聚变反应堆设计。负三角形（NT）情景已被证明实现了出色的能量约束水平，同时避免了边缘局部化模式（ELMs）。对边缘和SOL湍流进行建模是关键，能够理解NT对湍流的影响并将结果外推至未来装置和制程。以往的等离子体湍流研究报告称NT在广泛参数范围内具有良好效果。然而，大多数模拟都集中在内侧区域，忽略了NT对最外侧边缘的影响。本文调查了NT在边缘和去除区（SOL）模拟中的作用，包括磁场X点和分离面。首次采用多保真度方法，将全局非线性等离子体热力学模拟与漂移简化流体模拟结合，以更深入地理解所起物理机制的作用。第一性原理使用GENE-X代码的模拟显示，在可比的NT和PT几何结构中，类似的剖面被实现，而NT的湍流热流减少了50%以上。与漂移简化流体湍流代码GRILLIX的结果比较表明，湍流由捕获电子模式（TEMs）驱动。平行热流宽度在NT中显著减小，主要由于 spreading factor 的降低。
引用
@article{arxiv.2504.00475,
title = {Simulations of edge and SOL turbulence in diverted negative and positive triangularity plasmas},
author = {P. Ulbl and A. Stegmeir and D. Told and G. Merlo and K. Zhang and F. Jenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.00475},
year = {2025}
}