EAST超导托卡马克非感应运行模式下的电流分布优化及约束特性研究

批准号:
11975274
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
钱金平
依托单位:
学科分类:
磁约束等离子体
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
钱金平
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中文摘要
等离子体电流密度分布优化是实现未来ITER和CFETR装置先进稳态运行模式的关键课题之一。合适的电流密度分布可以有效避免部分磁流体不稳定性的发生、降低输运并改善约束。相对于常规托卡马克可以在等离子体建立阶段优化电流密度分布,超导托卡马克的超导磁体限制了欧姆场电流变化率,导致等离子体建立时间远大于电流扩散时间,因而通过等离子体建立阶段预加热模式实现电流剖面优化异常困难。本项目依托EAST超导装置,提出利用完全非感应电流驱动运行平台研究电流分布优化,可以最大程度降低峰化的欧姆场电流对电流分布调控的影响。拟在完全非感应运行模式下,利用外部辅助加热电流驱动、自举电流两种方法优化电流密度分布,理解电流分布的演化过程和对约束性能的影响。该项目的实施对EAST托卡马克装置实现高参数长脉冲H模运行具有重要意义,同时也对未来ITER及CFETR稳态先进运行模式提供强有力的支持。
英文摘要
Optimization of plasma current density profile is essential for achieving steady state operation of ITER and CFETR. An optimized current profile has been demonstrated to be a key condition of avoiding MHD instability, suppressing turbulence and improving core confinement. For conventional tokamaks, current profile optimization has been proven to be achievable during plasma current ramp-up phase. However, the safe operation of superconducting magnet in superconducting tokamaks with limited Ohmic current ramp rate, result in that plasma current build-up time is much longer than the current relaxation time. The previous experiments have shown that it is hard to broaden current density profile with preheating in EAST ramp-up phase. A novel strategy of current profile optimization based on fully non-inductive scenario is addressed by external current drive and bootstrap current on EAST, together with the physics understanding of current profile evolution and confinement improvement. The success of this project will be of great importance to realize scientific goal of EAST long pulse H-mode and support for steady state operation of ITER and CFETR.
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DOI:10.1088/1741-4326/ac49ad
发表时间:2022-01
期刊:Nuclear Fusion
影响因子:3.3
作者:X. Gong;A. Garofalo;J. Huang;J. Qian;A. Ekedah;R. Maingi;C. Holcomb;F. Liu;Y.P. Zhao;B. Xiao;J.S. Hu;C.D. Hu;L. Hu;M. Wang;H.D. Xu;E. Li;L. Zeng;Q. Zang;H.Q. Liu;B. Lyu;Q. Yuan;K.D. Li;B. Zhang;J.Y. Zhang;T. Jia;M.Q. Wu;J.L. Chen;X. Zhu;M.H. Li;X.J. Zhang;L. Zhang;Y. Duan;Liang Wang;R. Ding;Y.W. Sun;G.S. Xu;Y.F. Liang;N. Xiang;B. Wan;J.G. Li
通讯作者:X. Gong;A. Garofalo;J. Huang;J. Qian;A. Ekedah;R. Maingi;C. Holcomb;F. Liu;Y.P. Zhao;B. Xiao;J.S. Hu;C.D. Hu;L. Hu;M. Wang;H.D. Xu;E. Li;L. Zeng;Q. Zang;H.Q. Liu;B. Lyu;Q. Yuan;K.D. Li;B. Zhang;J.Y. Zhang;T. Jia;M.Q. Wu;J.L. Chen;X. Zhu;M.H. Li;X.J. Zhang;L. Zhang;Y. Duan;Liang Wang;R. Ding;Y.W. Sun;G.S. Xu;Y.F. Liang;N. Xiang;B. Wan;J.G. Li
DOI:10.1063/5.0032490
发表时间:2019-10
期刊:Bulletin of the American Physical Society
影响因子:--
作者:J. Qian;A. Garofalo;X. Gong;J. Huang;S. Ding;C. Holcomb;A. Hyatt;J. Ferron;J. Mcclenaghan
通讯作者:J. Qian;A. Garofalo;X. Gong;J. Huang;S. Ding;C. Holcomb;A. Hyatt;J. Ferron;J. Mcclenaghan
DOI:10.1088/2058-6272/ac742d
发表时间:2022
期刊:Plasma Science & Technology
影响因子:--
作者:Jiayuan Zhang;Jinping Qian;Xianzu Gong;Bin Zhang;Muquan Wu;Miaohui Li;Jiale Chen;Qing Zang;Shiyao Lin;Yan Chao;Hailin Zhao;Ruirong Liang;Tianqi Jia;Yunchan Hu
通讯作者:Yunchan Hu
DOI:10.1088/1741-4326/acb15f
发表时间:2023
期刊:Nuclear Fusion
影响因子:--
作者:Tianqi Jia;Jinping Qian;Dalong Chen;Didier Moreau;Biao Shen;Bin Zhang;X Gong;Juan Huang;Jiayuan Zhang;Xiu Da Yang;Ruirong Liang;Yunchan Hu;Lixing Chen;Yifan He;Ye Tao;Zuhao Wang;Long Zeng;Youwen Sun
通讯作者:Youwen Sun
EAST超导托卡马克混杂运行模式中的电流分布演化与调控研究
- 批准号:12375229
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2023
- 负责人:钱金平
- 依托单位:
国内基金
海外基金
