《托卡馬克電漿約束改善機理的理論和數值研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院,由王少傑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:托卡馬克電漿約束改善機理的理論和數值研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:王少傑
- 依託單位:中國科學院合肥物質科學研究院
- 批准號:10375069
- 申請代碼:A2901
- 負責人職稱:教授
- 研究期限:2004-01-01 至 2006-12-31
- 支持經費:23(萬元)
《托卡馬克電漿約束改善機理的理論和數值研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院,由王少傑擔任項目負責人的面上項目。
《托卡馬克電漿約束改善機理的理論和數值研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院,由王少傑擔任項目負責人的面上項目。項目摘要托卡馬克內部剪下徑向電場可以產生內部剪下流,進而產生內部輸運壘,改善約束。本項目主要研究有限軌...
《托卡馬克中電阻壁模的理論和數值模擬研究》是依託大連理工大學,由劉悅擔任醒目負責人的面上項目。項目摘要 長時間的穩定約束是核聚變電漿的主要物理問題。近十年的大量理論與實驗研究表明,在先進托卡馬克中,對電阻壁模式(Resistive Wall Mode, 簡稱RWM)的控制是實現電漿穩定約束的一個重要因素。對電阻壁模式...
《改善托卡馬克電漿磁約束性能的新理論和新途徑》是依託中國科學院合肥物質科學研究院,由潘垣擔任項目負責人的重點項目。項目摘要 本項目首次明確提出了連續質量改進是一個有機的系統工程創立了連續質量改進的三層次理論;質量管理,質量工程,技術更新,並進行了第二層次;質量工程技術研究,研究了質量改進,質量控制各個...
2000年,HT-7實驗放電時間超過10秒,標誌中國在這重大基礎理論研究領域中進入世界先進行列。2002年1月28日,在中國成都的核工業西南物理研究院與合肥西郊的中國科學院電漿物理研究,基於超導托卡馬克裝置HT-7的可控熱核聚變研究再獲突破,實現了放電脈衝長度大於100倍能量約束時間、電子溫度2000萬攝氏度的高約束穩態...
《托卡馬克電漿內部扭曲模的實驗與數值計算研究》是依託核工業西南物理研究院,由劉儀擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 電漿內部扭曲模會使電漿芯部的約束特性降低,並導致高能離子損失,因而必須在理論上、實驗上開展減小或抑制電漿內部扭曲模不穩定性的研究。磁流體模型是研究內部扭曲模的一種有效工具...
《托卡馬克中邊界局域模的理論和數值模擬研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院,由李國強擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 邊界局域模(Edge Localize Mode, ELM)是發生在托卡馬克電漿邊界處的磁流體不穩定現象,是ITER及其它未來大型托卡馬克面臨的巨大挑戰,是近年來托卡馬克物理領域的研究熱點。我們對ELM...
《托卡馬克電漿湍流和輸運的數值模擬與理論研究》是依託核工業西南物理研究院,由李繼全擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 托卡馬克電漿湍流具有高度非線性和多時空尺度,多尺度不同模式湍流的非線性相互作用對電漿整體輸運可能產生新的影響。隨著並行計算機的飛速發展,通過大型數值模擬來研究這些新穎的構想已...
(1)穩態模式的研究:在HT-7超導托卡馬克上實現30秒級的電漿,存在時間約為能量約束時間的2000倍,電漿各項參數均達到穩態。研究電漿電流密度和參數分布的馳豫過程。(2)高約束模式的研究:在100倍於能量約束時間的尺度,利用低雜波,射頻波及兩波的協同和其它實驗手段(如加料方式,MHD抑制等)控制電流...
《托卡馬克電漿中的磁流體力學模式研究》是依託核工業西南物理研究院,由劉儀擔任項目負責人的重點項目。項目摘要 從實驗、理論和數值模擬三個方面探索主動控制下的托卡馬克高參數、高約束運行狀態,研究與約束改善運行模式相關的磁流體力學(MHD)不穩定性特徵。重點研究邊緣、內部輸運壘的形成及伴隨的非線性MHD不穩定...
《托卡馬克電漿反常輸運SOC特性的數值計算研究》是依託核工業西南物理研究院,由黃淵擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 電漿湍流導致的反常輸運,使電漿的約束特性大大降低,因而必須在理論上、實驗上進行減小或抑制電漿湍流及湍動輸運的研究。沙堆模型是研究電漿反常輸運的一種有效工具。但是,利用...
在HT-7超導托卡馬克裝置和具有D形截面的EAST全超導大型托卡馬克裝置中開展鋰作為電漿第一壁材料和鋰化壁處理的研究,在長脈衝條件下,降低粒子再循環,控制電漿密度和邊界雜質流,改善電漿約束,對獲得高品質的電漿具有非常重要意義;尤其是在具有大型D形截面的EAST全超導托卡馬克裝置上開展鋰化壁處理,...
《托卡馬克中自發轉動的非局域理論與數值研究》是依託中國工程物理研究院流體物理研究所,由盧志鑫擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 托卡馬克實現穩態運行的一個重要條件是湍流的抑制及反常輸運的降低。環向流剪下有利於這一目標的實現。在未來的托卡馬克上,中性束不足以產生足夠的環向轉動,自發轉動可能占主導...
本項目在EAST和HL-2A及其他裝置上研究具有先進磁面位形結構的控制系統和控制方式,模擬未來堆級的放電,探討電漿位形識別、位形控制、垂直位移控制以及最佳化控制降低渦流損耗等關鍵問題的解決途徑。發展相關數值模擬技術,指導實驗運行,預先檢測控制手段。托卡馬克啟動在常規裝置上已有大量研究,但全超導裝置,如ITER,...
並進而探索電漿環向動量的輸運機制;本項目還將為GA/Hefei ASIPP Integrated Modeling Project,美國通用原子能公司-中科院電漿物理研究所托卡馬克電漿集成模擬項目提供電漿環向動量輸運模組,以期為將來在EAST托卡馬克裝置開展相關物理實驗提供一定的數值分析工具和理論參考。
《射頻波產生電漿旋轉和托卡馬克約束改善》是依託核工業西南物理研究院,由劉才根擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本課題研究射波驅動的電漿旋轉以及由此而產生的托卡馬克改善約束現象,探索射頻波驅動電漿旋轉的新機制、新特點。尋求能用於聚變堆條件下,能外部主動控制,能驅動芯部電漿旋轉的方法和...
ECCD、ICRF等主要的電漿輔助加熱與電流驅動手段進行數值模擬研究。在探索電漿平衡位形的建立、電漿電流和位形的反饋控制機理的基礎上,完成了電漿先進運行模式中平衡位形建立及實現的放電模擬預測,為探索先進運行模式的實驗研究提供了理論研究基礎,同時對今後探索電漿約束性能的改善具有重要意義。
這一理論預言提供了直接的實驗證據。本項目採用偏壓電極驅動轉動從而研究磁約束電漿轉動性質的方案在國內並不多見,升級後的偏壓電極系統已經成為J-TEXT裝置上高效的調製工具,協助完成了多項與電漿轉動相關的研究工作,為磁約束電漿轉動機理研究提供了實驗參考。
該項目擬使用電漿流體模型和中性粒子Monte-Carlo模型相耦合的方法,模擬研究磁拓撲(單零、雙零、近雙零)和偏濾器運行狀態(attached/detached regime)對SOL流的影響。該項目研究能夠揭示不同驅動物理模型的作用和相對貢獻,從而加深對SOL流驅動機制的理解;探索目前理論模型中可能未被包含的物理過程,解釋當前模擬和...
《托卡馬克電漿的非局域電子熱輸運數值模擬》是依託核工業西南物理研究院,由孫愛萍擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 在一些托卡馬克實驗中觀察到一種非局域輸運現象,即,在邊緣電漿注入雜質、彈丸或超聲分子束(SMBI)等引起邊緣溫度降低的瞬間芯部溫度突然升高,並且儲能增加,約束改善。這種輸運現象是不能用...
托卡馬克裝置電漿中,最重要的微觀不穩定性右離子溫度梯度模、電子溫度梯度模和捕獲電子模。各類微觀不穩定性與參數間關係十分複雜,不可能被完全抑制。但是,實驗和理論研究發現,隨空間變化的、垂直於平衡磁場的電場引起的剪下流可以有效地抑制多種微觀不穩定性,從而改善電漿的約束,甚至引起從低約束態到高約束...
通過對湍流輸運的研究,建立較完善的輸運模型,利用著名的TRANSP代碼模擬托卡馬克放電,使用中性束注入、低混雜波電流驅動和電子迴旋波加熱等手段控制電漿,建立具有輸運壘的先進約束模式並保持此模式存在足夠長的時間。然後與實驗結果比較,改進物理模型,以求利用數值模擬建立在HL-2A上實現先進約束模式準穩態運行的有效...
研究結果不僅有利於進一步證明反D托卡馬克位形的可行性,還可以為在實驗上實現這一位形提供理論支持。結題摘要 功率處理將會是未來聚變堆要對面的一個具有挑戰性的問題,而採用常規托卡馬克位形設計的聚變堆由於其偏濾器位於高場側,受制於裝置規模的影響,能夠留給偏濾器的空間很小,不利於其處理功率排出問題。而一種...
鑒於電漿的旋轉對ITER這樣大型裝置的重要性,無動量輸入或低動量輸入電漿的自發旋轉成了目前國際聚變研究的熱點,有關自發旋轉的實驗還很不充分,缺乏系統性,而理論方面,還沒有一個模型比較好的解釋自發旋轉的機制。本課題主要支持了先進成像彎晶譜儀診斷和電荷複合交換或被動可見光譜診斷正常投入EAST和HT-7...
我們也關注了高能量粒子,研究了由捕獲高能電子驅動的類魚骨模的特性,考慮了模型徑向剖面和高能電子的螺旋角分布;分析了HL-2A實驗上發現的由高能捕獲電子激發的魚骨模;此外,數值研究了在低beta托卡馬克電漿中,由高能粒子激發的動力電磁測地聲模。項目對下一代磁約束熱核聚變裝置(如ITER)的實驗研究具有理論和...
項目摘要 利用快速掃描氣動探針和兩組Ha陣列在HT-7托卡馬克上建立起一套電漿邊界行為與粒子約束特性診斷系統,在多种放電狀態下實現電漿邊界各種靜電參量和粒約束特性的時空分辨測量。在此基礎上進一步研究邊界狀況對粒子約束的影響,靜電漲落和粒子約束之間的關係,以及粒子約束改善機理漲落驅動機制。
2007年和2008年,法國CEA Cadrache研究所訪問學者(各半年)2008年1月,中科院等離子物理研究所研究員主要從事托卡馬克電漿的低雜波加熱和波驅動電流相關的數值模擬、低雜波電流驅動改善電漿約束的實驗及其機理研究、低雜波和離子波恩斯坦波/電子迴旋波等協同作用、低雜波與電漿的耦合、以及電漿輸運的研究與...
可見,邊界電漿行為將直接影響磁約束聚變裝置及未來聚變堆的排灰、排熱和雜質控制,邊界層雜質問題的研究是托卡馬克類磁約束聚變裝置研究的前沿課題。由於磁約束聚變研究中邊界電漿輸運過程的複雜性,其主要的理論研究手段是藉助大型數值模擬程式來進行邊界電漿(偏濾器物理)的研究。EMC3-EIREN是當今世界上唯一...
通常統觀地用電漿的粒子約束時間τP和能量約束時間τE來描述電漿的總體約束特性,考察它們與位形特性和電漿參數間的關係,包括約束區的幾何尺寸、磁場大小、電流大小及密度、溫度等。這種關係稱為定標律。確定定標關係是聚變實驗和理論研究的主要目的之一。目前對托卡馬克位形的定標關係了解得最為完整。其中...
《托卡馬克約束電漿-颳去層輸運的一體化研究》是依託核工業西南物理研究院,由邱孝明擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 在統一的理論框架下並在真實的偏濾器幾何中研究托卡馬克電漿芯部和邊緣與颳去層之間的相互影響以及托卡馬克約束電漿(芯部電漿+邊緣電漿)-颳去層作為一個整體的輸運行為,以...
王正洶於2002年7月獲得大連理工大學套用物理專業學士學位;2004年3月和2007年7月獲得大連理工大學電漿物理碩士和博士學位;2009年末在日本京都大學博士後出站並回到大連理工大學工作;從2017年開始先後擔任物理學院副院長、物理學院黨委書記職務。王正洶長期致力於磁約束核聚變電漿物理的理論與數值模擬研究,並且開發...