Plasma turbulence response to topology changes in the tokamak edge

等离子体湍流对托卡马克边缘拓扑变化的响应

基本信息

  • 批准号:
    2117173
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2018 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The performance of nuclear fusion experiments depends sensitively on the ionized gas (=plasma) next to the wall of the device. This region is characterised by a change in the topology of the magnetic field lines. In the hot plasma region where fusion reactions happen, known as core, magnetic-field lines cover surfaces ergodically and never come into contact with the wall, whereas in the region near the wall, known as Scrape-Off-Layer (SOL), magnetic-field lines encounter the wall after spanning a finite length. This change in the topology of the magnetic-field lines has important effects on the response of the plasma to perturbations and hence on the turbulence that transports energy away from the hot plasma region. As a first step, the student will develop a kinetic model to describe the plasma near the wall. The density and the temperature of the plasma will be treated as normalization variables, and they will be evolved in time independently from the rest of the distribution function. Thanks to this separation between density, temperature and the rest of the distribution function, the model will connect smoothly with the fluid treatments used for the SOL and with kinetic treatments used for the core, where turbulence is a small perturbation to a mostly quiescent plasma.Once the model is developed, the student will derive fluid equations with hot ions. Even though ions are usually hotter than electrons, many fluid models for the SOL assume that ions are very cold to simplify the equations. The new fluid equations will be appropriate for both core and SOL, and they will be compared to existing SOL models. These equations will be implemented numerically to study the evolution of plasma quantities as the plasma flows from the core to the wall. The student will focus on the electric field because it is determined very differently in the SOL and in the core. In the SOL, the electric field is mostly determined by the potential at the wall, whereas in the core the electric field is determined by turbulent momentum transport.
核聚变实验的性能敏感地依赖于设备壁附近的电离气体(等离子体)。该区域的特征在于磁场线的拓扑结构的变化。在聚变反应发生的热等离子体区域(称为核心),磁场线各态历经地覆盖表面,并且永远不会与壁接触,而在靠近壁的区域(称为刮除层(SOL)),磁场线在跨越有限长度后遇到壁。磁场线的拓扑结构的这种变化对等离子体对扰动的响应具有重要影响,因此对将能量从热等离子体区域传输出去的湍流具有重要影响。作为第一步,学生将建立一个动力学模型来描述壁附近的等离子体。等离子体的密度和温度将被视为归一化变量,它们将独立于分布函数的其余部分随时间演化。由于密度、温度和分布函数的其余部分之间的分离,该模型将与用于SOL的流体处理以及用于核心的动力学处理顺利连接,其中湍流是对大部分静止等离子体的小扰动。模型开发完成后,学生将推导出热离子的流体方程。尽管离子通常比电子热,但许多SOL的流体模型假设离子非常冷以简化方程。新的流体方程将适用于堆芯和SOL,并且将与现有的SOL模型进行比较。这些方程将被实施数值研究的等离子体量的演变等离子体从核心到壁。学生将专注于电场,因为它在SOL和核心中的确定方式非常不同。在SOL中,电场主要由壁处的电势决定,而在核心中,电场由湍流动量输运决定。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

流体湍流运动的相关数学分析
  • 批准号:
    10971174
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Impact of turbulence on blood in mechanical circulatory support
机械循环支持中湍流对血液的影响
  • 批准号:
    10634686
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
High-Accuracy Measurement of Reynolds Shear Stress by a Micro Flow-Direction and Velocity Sensor
通过微流向和速度传感器高精度测量雷诺剪切应力
  • 批准号:
    19K04237
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Collaborative Research: Wind Tunnel Modeling of Higher-Order Turbulence and its Effects on Structural Loads and Response
合作研究:高阶湍流的风洞建模及其对结构载荷和响应的影响
  • 批准号:
    1930389
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Wind Tunnel Modeling of Higher-Order Turbulence and its Effects on Structural Loads and Response
合作研究:高阶湍流的风洞建模及其对结构载荷和响应的影响
  • 批准号:
    1930625
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Three-dimensional structure and dynamic response of streamers in plasma turbulence
等离子体湍流中流注的三维结构与动态响应
  • 批准号:
    17K06994
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
FloWTurb: Response of Tidal Energy Converters to Combined Tidal Flow, Waves, and Turbulence
FloWTurb:潮汐能转换器对潮汐流、波浪和湍流组合的响应
  • 批准号:
    EP/N021487/1
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: Turbulence-spurred settlement: Deciphering a newly recognized class of larval response
合作研究:湍流引发的沉降:破译一类新认识的幼虫反应
  • 批准号:
    1356966
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Turbulence-spurred settlement: Deciphering a newly recognized class of larval response
合作研究:湍流引发的沉降:破译一类新认识的幼虫反应
  • 批准号:
    1357033
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Turbulence-spurred settlement: Deciphering a newly recognized class of larval response
合作研究:湍流引发的沉降:破译一类新认识的幼虫反应
  • 批准号:
    1357077
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
LATTICE-BOLTZMANN STUDIES OF TURBULENCE, BLOOD FLOW AND LIQUID CRYSTALS, AND MO
湍流、血流和液晶以及 MO 的格子-玻尔兹曼研究
  • 批准号:
    7956292
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了