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托卡马克拉长比:多少才算过大?II 数值结果

等离子体物理 2016-01-20 v1

摘要

论文 I 中提出的解析理论被转化为便于数值分析的形式。利用该数值公式编写了一个快速且精确的代码。首先基于高性能放电的实验数据定义了一组参考物理参数,随后展示了结果。在参考值附近的范围内,针对不同极向比压、壁半径和反馈能力参数,数值获得了最大可达拉长比与倒环径比之间的标度关系。结果还表明,每个最大拉长比值均出现在对应的优化三角变形值处,其标度也被确定为倒环径比的函数。结果表明,对于以高平均压力衡量高性能放电的情况,最大拉长比的理论预测值略高于实验观测值。理论优化的三角变形值则明显偏低。我们认为,该现象的解释与以下观测有关:高性能不仅涉及 MHD 考量,还涉及以约束时间为特征的输运过程。如果约束时间的增加足以补偿甚至超过其带来的负面影响,那么在偏离 MHD 最优值的条件下运行仍可能获得更高的性能。遗憾的是,尽管约束时间与拉长比之间的经验标度关系已经确定,但其对三角变形的依赖关系尚未得到量化。为了在未来实验设计中进行更准确的整体优化,需要获取这些信息。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.06664,
  title  = {Tokamak elongation: how much is too much? II Numerical results},
  author = {Jungpyo Lee and Antoine Cerfon and Jeffrey P. Freidberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.06664},
  year   = {2016}
}

备注

34 pages, 8 figures, and 1 table