原型炉に向けた2.5次元統合輸送コードによるダイバータ熱負荷評価の研究

DEMO反应堆2.5维综合输运码偏滤器热负荷评估研究

基本信息

批准号：
20K14448
负责人：
瀬戸春樹
金额：
$ 1.58万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

周辺MHD乱流コードBOUT++において長波長（低トロイダルモード数）の流れと電磁場の数値的取り扱いを改善してトロイダル方向（トーラスの大円方向）全周を計算領域とする全円環トーラス周辺MHD乱流シミュレーションを実現するための数値手法の開発と同手法の周辺局在化モードへの適用を取りまとめた投稿論文の出版を行った。また、短波長の周辺局在化モードの非線形シミュレーションにおいて、全円環トーラスを計算してカットオフモード数以下の全てのトロイダルモード間の相互作用を取り入れた場合に、トロイダル方向に1/Nの計算領域だけをとってN飛ばしのトロイダルモード間の相互作用のみを取り入れた従来の計算では得られなかった非線形安定化効果が確認された。現在、論文投稿に向けてより詳細なデータ解析を行なっている。ダイバータ熱負荷の数値計算に必要となるSOL・ダイバータ物理を導入した簡約化Braginskiiモデルに基づく乱流コード及び輸送コード開発に関しては、中国科学院プラズマ物理研究所（ASIPP）（日中協力事業）及び米国ローレンスリバモア国立研究所（LLNL）（JIFT事業）との共同研究として実施している。令和4年度後半にCOVID-19による海外渡航制限が緩和されたため、令和5年1月にLLNLを訪問し、共に課題実施者とLLNLでそれぞれ個別に開発を行っていたソースコードの相互提供とプログラム実行環境の整備を行い、ダイバータ熱流束シミュレーションの計算領域を全円環トーラス領域へと拡張して乱流、長波長MHD、及び帯状流の相互作用を導入するための機能統合に必要なプログラムの改修について対面で議論を行った。

我们发表了一份提交论文，该论文总结了一种数值方法的开发，以改善长波长度（低环形模式数）流量（低环形模式数）和外围MHD MHD MHD湍流++中的电磁场，以实现MHD湍流围绕整个圆圈方向的MHD湍流（以及远程）的整个圆圈（以及方法）的整个方法（以及方法），以及方法的整个方法。 Furthermore, in a nonlinear simulation of the peripheral localization mode of short wavelength, when the full ring torus is calculated and interactions between all toroidal modes below the number of cutoff modes are incorporated, a nonlinear stabilization effect that could not be obtained in conventional calculations in which only the 1/N calculation region in the toroidal direction is taken and only the interactions between N-skipping toroidal modes were adopted.当前，正在进行更详细的数据分析以准备提交论文。 The development of turbulent codes and transport codes based on the simplified Braginskii model, which introduces SOL and diverter physics, which are necessary for numerical calculations of diverter heat loads, is being conducted in collaboration with the Chinese Academy of Sciences Plasma Physics Research Institute (ASIPP) (Japan-China Cooperation Project) and the Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) (JIFT Project). In the second half of 2022, overseas travel restrictions due to COVID-19 were relaxed, so we visited LLNL in January 2023, where we mutually provided source code, which was developed individually by the LLNL, and developed a program execution environment, and we discussed face-to-face discussions on the improvements necessary to function integration for the integration of turbulent flow, long-wavelength MHD, and band-like flows.