临界梯度模型的优化及集成模拟中高能量粒子模块的搭建

Improvement of critical gradient model and establishment of an energetic particle module for integrated simulation

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万方数据

中文摘要：基于临界梯度模型,使用TGLFEP和EPtran两个程序可以模拟分析阿尔芬本征模引起的高能量粒子输运问题.本文在原有模型的基础上,加入了两点改进使模拟结果更接近实验.其一,考虑阈值剖面的演化过程.判断阈值的物理量由密度梯度(dn/dr)改为归一化的密度梯度((dn/dr)/(n/a)),并且使用TGLFEP模拟证明阈值与高能量粒子密度成反比例关系,也就是说,当密度降低时,阈值会增大.第二,考虑有限轨道宽度效应.使用OBRIT程序计算高能量粒子的损失锥,并输入到EPtran程序中,从而增加了一种高能量粒子的损失通道.利用DⅢ-D#142111和#153071进行实验验证,结果表示改进后的模型更接近实验.最后,利用神经网络代替TGLFEP计算临界梯度,并实现EPtran的并行计算以缩短运行时间.以此建立一个EP模块并加入到OMFIT集成模拟中,模拟结果表示当阿尔芬本征模驱动高能量粒子输运,会导致芯部的压强和电流降低,从而提升当地的安全因子,改变平衡位形.

外文关键词：

energetic particleAlfvén eigenmodecritical gradient modeltransport

作者：

邹云鹏、陈锡熊、陈伟

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作者单位：

核工业西南物理研究院,成都 610041

通用原子能,加州 CA 92186-5608

中国科学技术大学核科学与技术学院,合肥 230026

关键词：

高能量粒子阿尔芬本征模临界梯度模型输运

基金：

国家磁约束核聚变发展研究项目国家磁约束核聚变发展研究项目国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金

项目编号：

2019YFE030200002018YFE03041032019YFE030200002018YFE030410312105084

出版年：

2023

DOI：

10.7498/aps.72.20230681

物理学报

中国物理学会，中国科学院物理研究所

物理学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.038

ISSN：1000-3290

年,卷(期)：2023.72(21)

参考文献量30