托卡马克边缘局域模输运和能流沉积的动力学模拟研究

项目名称： 托卡马克边缘局域模输运和能流沉积的动力学模拟研究

项目编号： No.11405021

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 戴舒宇

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 边缘局域模（ELMs）是高约束模状态下发生的一种边缘不稳定性，对于ELMs问题的研究是聚变研究领域的重要课题之一。ELMs会周期性地将粒子和能量从中心等离子体边缘区域排除到刮削层中，在刮削层中输运后载能粒子会沉积在偏滤器靶板或者其它面向等离子体部件上。这些高能粒子在偏滤器靶板产生过高的热负荷，导致靶板材料侵蚀和融化。本项目自主开发粒子模拟程序，针对EAST装置发生ELMs的情况下，开展了以下两方面的动力学模拟研究：1.ELMs在刮削层中输运和在偏滤器靶板上能流沉积。主要研究ELMs输运对等离子体鞘层，电势和电场分布的影响，根据粒子轰击靶板的物理信息计算靶板上的能流沉积和侵蚀速率，以及研究再循环对能流分布的影响。2.喷入气体来减缓ELMs对偏滤器靶板侵蚀的研究。使用PIC-DSMC方法研究在ELMs发生的过程中，喷气位置、喷气持续时间、喷入气体速度和种类对于减缓偏滤器靶板侵蚀的影响。

中文关键词： 边缘局域模；输运；电势；轰击能量；侵蚀

英文摘要： Edge localized modes (ELMs), an instability occurring in the edge of high-confinement mode (H-mode) plasma, are considered as one of the most important issues in the field of fusion research. ELMs produce a periodic expulsion of plasma particles and energ

英文关键词： edge localized mode；transport；potential；impact energy；erosion