《大量氣體注入破裂緩解中熱輻射環向不對稱性的研究》是依託華中科技大學，由江中和擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大量氣體注入破裂緩解中熱輻射環向不對稱性的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：江中和
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大量氣體注入（MGI）已被列入國際熱核反應堆（ITER）破裂緩解的主選方案，然而MGI套用到ITER仍有一些關鍵問題有待解決。實驗研究發現MGI會導致熱輻射環向不對稱性，環向峰化因子甚至高達5以上，這對ITER第一壁材料會造成局域嚴重損害，因此降低熱輻射環向峰化因子是目前ITPA的研究重點。最近研究表明，熱輻射環向不對稱性與MGI觸發的磁流體不穩定性密切相關。通過外加共振擾動場影響MGI過程中的不穩定性模特性，從而改變MGI破裂緩解過程中熱輻射環向不對稱性，是目前降低環向峰化因子一種可能的解決方案，但其物理機制需進一步研究。本課題擬採用數值模擬與實驗相結合的方法，研究J-TEXT上大量氣體注入時電漿的冷卻效果、雜質氣體的混合效率以及熱輻射的環向不對稱性；研究MGI觸發巨觀磁流體不穩定性的作用機制；探索外加共振擾動場對熱輻射環向不對稱性的影響機制，從而為MGI在ITER上的套用提供參考。
結題摘要
大量雜質氣體注入電漿後形成的冷前鋒沿徑向穿透，穿透過程中帶來的擾動增加不同模式的不穩定性，容易在有理面處形成磁島。雜質穿透過程中的磁流體動理學不穩定性（MHD）演化過程可以通過NIMROD程式中的磁力線追蹤圖進行研究。NIMROD程式中所得的龐加萊圖再現J-TEXT裝置上MGI實驗中大量雜質氣體穿透過程中的MHD演化過程，不同的注氣方式包括改變注氣量、閥門位置和閥門數量都會對雜質穿透過程的MHD演化過程產生影響，形成不同形式的破裂過程，對後期的破裂期間輻射不對稱性研究做好基礎物理機制的理解。對比J-TEXT掃不同的雜質氣體氣量的實驗結果，通過NIMROD模擬結果給出定性分析破裂過程的MHD過程。
