Intrinsic rotation driven by turbulent acceleration
Intrinsic rotation driven by turbulent acceleration
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湍流加速驱动的固有旋转
DOI：
10.1088/1361-6587/aaeb69
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发表时间：
2019
影响因子：
2.2
通讯作者：
Barnes M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Barnes M
当控制回旋-麦克斯韦方程组的基本对称性被破坏时，托卡马克等离子体中会引起微分旋转。这里考虑一种这样的对称破缺机制：粒子沿平均磁场的湍流加速。这种效应通常被称为“并行非线性”，已在 δf 回旋运动代码 stella 中实现，并用于研究湍流动量传输对等离子体尺寸和湍流驱动强度的依赖性。对于具有宽范围驱动温度梯度的类似 JET 参数，由湍流加速引起的动量传递类似于或小于离子拉莫尔半径与等离子体短半径的比率。这种低水平的动量传递可以通过证明额外的对称性来解释，当湍流被驱动到远高于边际稳定性时，该对称性会阻止动量传递。
Differential rotation is induced in tokamak plasmas when an underlying symmetry of the governing gyrokinetic-Maxwell system of equations is broken. One such symmetry-breaking mechanism is considered here: the turbulent acceleration of particles along the mean magnetic field. This effect, often referred to as the'parallel nonlinearity', has been implemented in the δf gyrokinetic code stella and used to study the dependence of turbulent momentum transport on the plasma size and on the strength of the turbulence drive. For JET-like parameters with a wide range of driving temperature gradients, the momentum transport induced by the inclusion of turbulent acceleration is similar to or smaller than the ratio of the ion Larmor radius to the plasma minor radius. This low level of momentum transport is explained by demonstrating an additional symmetry that prohibits momentum transport when the turbulence is driven far above marginal stability.
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