Study on formation of transport barriers with strong plasma flow

强等离子体流传输势垒形成研究

• 批准号: 22760663
• 负责人: MIYATO Naoaki
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22760663/
• 关键词: プラズマ流; ジャイロ運動論; 押し出し表現; 輸送障壁; 変分原理; 磁化プラズマ; 運動論; 相空間変換; 磁場閉じ込めプラズマ; 簡約化モデル; 流体モーメント; 案内中心; 変分法

A self-consistent reduced model, which is valid for plasmas flowing with large flow velocity comparable to the sonic speed, has been constructed variationally from the total system Lagrangian which is based on a reduced one-form for single charged particle motion in a magnetic field. The fast gyro-motion is removed in the one-form by using the Lie-transform perturbation method under the assumption that the flow velocity is comparable to the sonic speed. Although the model constructed is different form the conventional model for flowing plasmas, the correspondence to the standard model with weak flow is shown clearly by considering the push-forward representation for fluid moments in an appropriate limit. The model enables us to simulate from the initial phase without any transport barrier to the final state in which a transport barrier with strong flow is formed.

从基于单个带电粒子在磁场中运动的简化形式的总系统拉格朗日出发，变分地构造了一个自洽简化模型，该模型适用于流动速度与音速相当的大速度等离子体。在假设气流速度与声速相当的情况下，用李变换摄动法消除了一种形式的快速陀螺运动。虽然所建立的模型不同于传统的流动等离子体模型，但在适当的范围内，通过考虑流体力矩的前移表示，可以清楚地显示出与弱流动标准模型的对应。该模型使我们能够模拟从没有任何输运势垒的初始阶段到形成强流动的输运势垒的最终状态。

项目成果

トカマクプラズマにおけるＩＴＧ乱流とコールドパルスのシミュレーション

托卡马克等离子体中 ITG 湍流和冷脉冲的模拟

• 发表时间: 2013
• 作者: 宮戸直亮;矢木雅敏
• 通讯作者: 矢木雅敏

長波長領域におけるジャイロ運動論モデル

长波长区域的回旋运动模型

• 发表时间: 2012
• 作者: 宮戸直亮;B. D. Scott;矢木雅敏
• 通讯作者: 矢木雅敏

強いE×B流があるときのジャイロ粘性力

强E×B流时的陀螺粘性力

• 发表时间: 2012
• 作者: 宮戸直亮;矢木雅敏;宮戸直亮
• 通讯作者: 宮戸直亮

On the gyrokinetic model in long wavelength regime

长波长区域的回旋运动模型

• DOI: 10.1088/0741-3335/55/7/074011
• 发表时间: 2013
• 期刊: Plasma Physics and Controlled Fusion
• 影响因子: 2.2
• 作者: N Miyato;B D Scott;M Yagi
• 通讯作者: M Yagi

Fluid moments in modified guiding-centre coordinates

修正引导中心坐标中的流体力矩

• 发表时间: 2010
• 期刊: J.Plasma Fusion Res.
• 作者: Taro MATSUMOTO;Shinji TOKUDA;Naoaki Miyato
• 通讯作者: Naoaki Miyato