大量气体注入破裂缓解中热辐射环向不对称性的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11575068
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2904.磁约束等离子体
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The method of massive gas injection (MGI) has been included in the main proposal for the disruption mitigation in ITER, but there still exists some key problems to be solved in the application. Many experiments found that MGI mitigation can lead to the obvious toroidal asymmetry of thermal radiation, and the Toroidal Peak Factor (TPF) of radiation can be larger than above 5 in some experiments, it will do serious damage to the first wall, therefore the reduction of the radiated power TPF is regarded as an open issue for IPTA. However, recent studies indicated that the radiated power TPF is closely related to the hydromagnetic instability triggered by MGI. By the applying of resonant magnetic perturbation field, the characteristics of the instability mode produced by MGI can be modulated, and then the toroidal asymmetry of thermal radiation can be changed. It is considered to be a possible solution to cut down TPF, but the physical mechanism need to be further studied. In this project, we will study the effect of plasma cooling, the efficiency of impurity gas mixture and the radiated power TPF in J-TEXT by the simulation and experimental methods; study the mechanism of action of the hydromagnetic instability triggered by MGI; explore the mechanism of the effects of externally applied resonant magnetic perturbations on the radiated power TPF of MGI disruption mitigation. And all of these will lay a solid foundation for this application in ITER.
大量气体注入(MGI)已被列入国际热核反应堆(ITER)破裂缓解的主选方案,然而MGI应用到ITER仍有一些关键问题有待解决。实验研究发现MGI会导致热辐射环向不对称性,环向峰化因子甚至高达5以上,这对ITER第一壁材料会造成局域严重损害,因此降低热辐射环向峰化因子是目前ITPA的研究重点。最近研究表明,热辐射环向不对称性与MGI触发的磁流体不稳定性密切相关。通过外加共振扰动场影响MGI过程中的不稳定性模特性,从而改变MGI破裂缓解过程中热辐射环向不对称性,是目前降低环向峰化因子一种可能的解决方案,但其物理机制需进一步研究。本课题拟采用数值模拟与实验相结合的方法,研究J-TEXT上大量气体注入时等离子体的冷却效果、杂质气体的混合效率以及热辐射的环向不对称性;研究MGI触发宏观磁流体不稳定性的作用机制;探索外加共振扰动场对热辐射环向不对称性的影响机制,从而为MGI在ITER上的应用提供参考。

结项摘要

本项目首先开展了J-TEXT装置实验参数的平衡重建和基本参数的设定研究, 在NIMROD计算平台上嵌入J-TEXT MGI以及SMBI杂质注入模型;在此基础上开展J-TEXT上MGI破裂缓解数值模拟,通过实验与数值模拟相结合研究方式得到MGI注入过程中MHD不稳定性模式、MGI触发破裂的环向辐射以及总辐射功率以及杂质混合效率的时空演化,破解了破裂缓解TQ阶段多阶段温度崩塌向大破裂演化中不稳定性模式结构以及类型的演化物理机制;. 在MGI模拟基础上,进行了外加共振扰动场对大量杂质注入破裂缓解影响的数值模拟研究,分别扫描等离子体参数和共振扰动场幅值和相位,获取等离子体的响应情况以及杂质扩散与共振扰动场参数的关系,得到扰动场对杂质注入径向输运大于环向输运影响的理论与实验结果,开展了J-TEXT装置环向辐射不对称性的相关实验研究;..此外还利用NIMROD的多弹丸注入模块还开展了SPI的MHD演化与热辐射分布的研究,为J-TEXT即将开展的SPI实验研究提供理论依据。..本项目在完成上述研究内容同时,共计发表了有项目标注论文共15篇(包括已接受论文一篇),毕业研究6人(1名博士,硕士5人)。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Dissipation of runaway current by massive gas injection on J-TEXT
J-TEXT 上大量气体注入耗散失控电流
  • DOI:
    10.1088/1361-6587/ab52c8
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Plasma Physics and Controlled Fusion
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Wei Y. N.;Yan W.;Chen Z. Y.;Tong R. H.;Lin Z. F.;Zhang X. L.;Jiang Z. H.;Yang Z. J.;Ding Y. H.;Liang Y.
  • 通讯作者:
    Liang Y.
Design of a shattered pellet injection system on J-TEXT tokamak
J-TEXT 托卡马克上破碎颗粒注入系统的设计
  • DOI:
    10.1063/1.5035186
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Review of Scientific Instruments
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Li Y.;Chen Z. Y.;Wei Y. N.;Tong R. H.;Yan W.;Lin Z. F.;Yang Z. J.;Jiang Z. H.
  • 通讯作者:
    Jiang Z. H.
Measurement of the toroidal radiation asymmetry during massive gas injection triggered disruptions on J-TEXT
大量气体注入过程中环形辐射不对称性的测量引发了 J-TEXT 的中断
  • DOI:
    10.1063/1.5035187
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Review of Scientific Instruments
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Tong R. H.;Chen Z. Y.;Jiang Z. H.;Zhang X. L.;Cheng Z. F.;Liu L. Z.;Li W.;Yan W.;Wei Y. N.;Lin Z. F.;Huang Y.;Yang Z. J.
  • 通讯作者:
    Yang Z. J.
Numerical simulation of plasma response to externally applied resonant magnetic perturbation on the J-TEXT tokamak
J-TEXT 托卡马克上外部施加的谐振磁扰动等离子体响应的数值模拟
  • DOI:
    10.1088/2058-6272/aa97cf
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Plasma Sci. Technol.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Bicheng LI;Zhonghe Jiang;Jian LV;Xiang Li;Bo Rao;Yonghua Ding
  • 通讯作者:
    Yonghua Ding
The behavior of runaway current in massive gas injection fast shutdown plasmas in J-TEXT
J-TEXT 中大量气体注入快速关断等离子体中失控电流的行为
  • DOI:
    10.1088/0029-5515/56/11/112013
  • 发表时间:
    2016-07
  • 期刊:
    Nucl. Fusion
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Z.Y. Chen;D.W. Huang;Y.H. Luo;Y. Tang;Y.B. Dong;L. Zeng;R.H. Tong;S.Y. Wang;Y.N. Wei;X.H. Wang;J.C. Li;X.Q. Zhang;B. Rao;W.Yan;X. Jian;T.K. Ma;Q.M. Hu;Z.J. Yang;L. Gao;Y.H. Ding;Z.J. Wang;M. Zhang;G. Zhuang;Y. Pan;Z.H. Jiang
  • 通讯作者:
    Z.H. Jiang

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:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Experimental test of spontaneous correlation and anomalous sensitivity in finite highly excited many-body systems
有限高激发多体系统中自发相关性和反常灵敏度的实验测试
  • DOI:
    10.1142/s0218301303001314
  • 发表时间:
    2003-05
  • 期刊:
    International Journal of Modern Physi
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王琦;S.Yu Kun;田文栋;李松林;江中和;董玉川等
  • 通讯作者:
    董玉川等
19F 93Nb耗散反应产物激发函数中截面测量的不重复性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    高能物理与核物理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王琦;田文栋;李松林;江中和;董玉川等
  • 通讯作者:
    董玉川等

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

江中和的其他基金

大量气体与散裂弹丸杂质协同注入抑制逃逸电子的数值模拟研究
  • 批准号:
    12175078
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    61.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大量气体与散裂弹丸杂质协同注入抑制逃逸电子的数值模拟研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    61 万元
  • 项目类别:
    面上项目
低频波注入托卡马克等离子体的数值全波解
  • 批准号:
    10775054
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码