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新古典・乱流輸送理論シミュレーションによる核融合プラズマ性能の解明と予測

通过新古典/湍流输运理论模拟阐明和预测聚变等离子体性能

基本信息

批准号：
19H01879
负责人：
洲鎌英雄
金额：
$ 5.24万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ジャイロ運動論に基づく定式化により、磁場閉じ込めプラズマの巨視的平衡と微視的電磁乱流の両方の効果を含む、分極・磁化の表式を導いた[Sugama, et al., Phys. Plasmas 29, 052509 (2022)]。ヘリカルプラズマにおいて、運動論的電子およびゾーナルフローの効果を取り入れた２種類の簡約化乱流熱輸送モデル(熱拡散係数モデルおよび準線形輸送フラックスモデル)を組み込んだ統合輸送シミュレーションを実行した[Toda, et al., Pladms Phys. Control. Fusion 64, 085001 (2022)]。これらのモデルは、線形ジャイロ運動論的シミュレーションから得られる結果を用いて、非線形乱流ジャイロ運動論的シミュレーションの結果を短時間で正確に再現するものであり、統合輸送シミュレーションに適用され、LHDのイオン温度勾配(ITG)乱流プラズマにおけるイオン温度・電子温度の定常分布を求めることに成功した。最適可数理手法を適用し、数少ない回数の非線形シミュレーション結果を参照することによって、簡約化乱流輸送モデルをより高精度化することが可能となった[Nunami, et al., Phys. Plasmas 29, 102505 (2022)]。さらに、小半径方向の背景電場の存在するLHDプラズマにおける線形ITGモードの大域的ジャイロ運動論的シミュレーションを実行し、準線形輸送フラックスに対する水素イオン同位体効果の評価を行ない、水素イオン同位体質量に対する乱流輸送の依存性が、従来のジャイロボームスケール則よりも実験観測結果に近づくことが確認された[Moritaka, Sugamai, et al., Nucl. Fusion 62, 126059 (2022)]。

The basic theory of motion is formulated and the magnetic field is closed. The balance of macro vision and the effect of electromagnetic turbulence in Weishi app are introduced [Sugama, et al., Phys. Plasmas 29, 052509 (2022)]。Two types of simplified turbulent heat transport systems (thermal dispersion coefficients and quasi-linear transport systems) are included in the results of kinetic theory electron transport systems [Toda, et al., Pladms Phys. Control. Fusion 64, 085001 (2022)]。The results of linear turbulence theory are reproduced correctly in a short time. The results of linear turbulence theory are reproduced correctly in a short time. The temperature distribution of LHD is obtained successfully. [Nunami, et al., 2003] The optimal mathematical method is applicable to the nonlinear model of the number of loops. Phys. Plasmas 29, 102505 (2022)]。In addition, the existence of background electric field in the direction of small radius, LHD, linear ITG and large domain motion theory are carried out, and quasi-linear transport is carried out. The evaluation of water element isotope effect is carried out, and the dependence of water element isotope mass on turbulent transport is confirmed. Sugamai, et al., Nucl. Fusion 62, 126059 (2022)]。

项目成果

期刊论文数量（42）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

CIEMAT(スペイン)

CIEMAT（西班牙）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Reduced Model of Turbulent Transport in Helical Plasmas Including Effects of Zonal Flows and Trapped Electrons

螺旋等离子体中湍流输运的简化模型，包括纬向流和俘获电子的影响

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nunami M.;Nakata M.;Toda S.;Sugama H.;H. Sugama;H. Sugama;M. Nunami;洲鎌英雄;洲鎌英雄;H. Sugama;H. Sugama;S. Toda;M. Nunami;M. Nunami;洲鎌英雄;洲鎌英雄;洲鎌英雄;沼波政倫;H. Sugama;H. Sugama;S. Toda;M. Nunami;S. Toda
通讯作者：
S. Toda

Polarization and magnetization in collisional and turbulent transport processes

碰撞和湍流传输过程中的极化和磁化

DOI：
10.1063/5.0080636
发表时间：
2022
期刊：
Physics of Plasmas
影响因子：
2.2
作者：
Sugama H.;Matsuoka S.;Nunami M.
通讯作者：
Nunami M.

Momentum transport in electromagnetic gyrokinetic turbulence

电磁回旋湍流中的动量传递

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Tanabe;Q. Cao;H. Tanaka;T. Ahmadi;M. Akimitsu;R. Someya;M. Gryaznevich;C. Z. Cheng;M. Inomoto and Y. Ono;H. Sugama
通讯作者：
H. Sugama

The Eulerian variational formulation of the gyrokinetic system in general spatial coordinates

DOI：
10.1063/5.0027905
发表时间：
2020-09
期刊：
Physics of Plasmas
影响因子：
2.2
作者：
H. Sugama;S. Matsuoka;M. Nunami;Shinsuke Satake
通讯作者：
H. Sugama;S. Matsuoka;M. Nunami;Shinsuke Satake

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通讯作者：
Y.Tomita et al.