Heat and particle transport simulation in COMPASS and T-10 tokamaks with the canonical profile transport model

封面

如何引用文章

全文:

详细

The results of heat and particle transport simulations for ohmic plasma in the T-10 tokamak with a circular limiter and for D-shaped plasma in the COMPASS tokamak with a divertor are presented. In addition, the H-mode with ohmic heating and with additional heating by the neutral beam injection (NBI) in the COMPASS was simulated. The simulations were carried out with the Canonical profile transport model (CPTM) using the ASTRA code. The obtained electron temperature and density profiles agree with the measured ones with standard deviations within the experimental accuracy of 10–15%. The calculations demonstrated very similar density profiles in the H-mode both with the ohmic and with additional NBI heating. The electron temperature profiles in the H-mode with additional heating have higher pedestals than in the ohmic H-mode, that agree with the measurements. The comparison showed that the ohmic regimes in COMPASS and T-10 can be described by the same stiffness coefficients in the heat and particle transport equations.

作者简介

A. Danilov

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: danilov_AV@nrcki.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

Yu. Dnestrovskij

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: nrcki@nrcki.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

A. Melnikov

National Research Centre “Kurchatov Institute”; National Research Nuclear University MEPHI; Moscow Institute of Physics and Technology

Email: nrcki@nrcki.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182; Moscow, 115409; Dolgoprudny, 141701

L. Eliseev

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: nrcki@nrcki.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

S. Lysenko

National Research Centre “Kurchatov Institute”

编辑信件的主要联系方式.
Email: lysenko_SE@nrcki.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

S. Cherkasov

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: nrcki@nrcki.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

参考

  1. Coppi B. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1980. V. 5. P. 261.
  2. Hsu J.Y., Chu M.S. // Phys. Fluids. 1987. V. 30. P. 1221.
  3. Кадомцев Б.Б. // Физика плазмы. 1987. Т. 13. С. 771.//Kadomtsev B.B. // Sov. J. Plasma Phys. 1987. V. 13. P. 443.
  4. Dnestrovskij Yu.N., Pereverzev G.V. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1988. V. 30. P. 1417.
  5. Dnestrovskij Yu.N., Berezovskij E.L., Lysenko S.E., Pivinskij A.A. and Tarasyan K.N. // Nucl. Fusion. 1991. V. 31. P. 1877.
  6. Dnestrovskij Yu.N., Razumova K.A., Donné A.J.H., Hogeweij G.M.D., Andreev V.F., Bel’bas I.S., Cherkasov S.V., Danilov A.V., Dnestrovskij A.Yu., Lysenko S.E., Spakman G.W., and Walsh M. // Nucl. Fusion. 2006. V. 46. P. 953.
  7. Melnikov A.V., Eliseev L.G., Pastor I., Herranz J., Hidalgo C., Fujisawa A., Minami Т., Razumova K.A., Dnestrovskij Yu.N., Lysenko S.E., Spakman G.W. and Walsh M. Pressure profile shape constancy in L-mode stellarator plasma. Proc. 34th EPS Conference on plasma physics, 2–6 July 2007, Warshaw, ECA. V. 31F. P-2.060. http://ocs.ciemat.es/EPS2007PAP/pdf/P2.060.pdf
  8. Dnestrovskij Yu.N., Melnikov A.V., Pustovitov V.D. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2009. V. 51. P. 015010.
  9. Diamond P.H., Itoh S.-I., Itoh K., Hahm T.S. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2005. V. 47. P. R35–R161.
  10. Melnikov A.V. // Nature Phys. 2016. V. 12. P. 386.
  11. Саранча Г.А., Елисеев Л.Г., Мельников А.В., Хабанов Ф.О., Харчев Н.К. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 116. № 2. С. 96–102.//Sarancha G.A., Eliseev L.G., Khabanov Ph.O., Kharchev N.K., Melnikov A.V. // JETP Letters. 2022. V. 116. P. 98–104. doi: 10.1134/S0021364022601178.
  12. Vershkov V.A., Shelukhin D.A., Subbotin G.F., Dnestrovskij Yu.N., Danilov A.V., Melnikov A.V., Eliseev L.G., Maltsev S.G., Gorbunov E.P., Sergeev D.S. et al. // Nucl. Fusion. 2015. V. 55. P. 063014.
  13. Andreev V.F., Borschegovskij A.A., Chistyakov V.V., Dnestrovskij Yu.N., Gorbunov E.P., Kasyanova N.V., Lysenko S.E., Melnikov A.V., Myalton T.B., Roy I.N. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2016. V. 58. P. 055008.
  14. Melnikov A.V., Vershkov V.A., Eliseev L.G., Grashin S.A., Gudozhnik A.V., Krupnik L.I., Lysenko S.E., Mavrin V.A., Perfilov S.V., Shelukhin D.A., Soldatov S.V., Ufimtsev M.V., Urazbaev A.O., Van Oost G. and Zimeleva L.G. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2006. V. 48. P. S87.
  15. Seidl J., Krbec J., Hron M., Adamek J., Hidalgo C., Markovic T., Melnikov A.V., Stockel J., Weinzettl V., Aftanas M., Bilkova P., Bogar O., Bohm P., Eliseev L.G., et al. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 126048.
  16. Melnikov A.V., Krupnik L.I., Eliseev L.G., Barcala J.M., Bravo A., Chmyga A.A., Deshko G.N., Drabinskij M.A., Hidalgo C., Khabanov P.O., Khrebtov S.M., Kharchev N.K., Komarov A.D., Kozachek A.S., Lopez J., Lysenko S.E., Martin G., Molinero A., de Pablos J.L., Soleto A., Ufimtsev M.V., Zenin V.N., Zhezhera A.I. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 072004.
  17. Kim C.B. // J. Plasma Phys. 2020. V. 86. P. 905860315.
  18. Белокуров А.А., Абдуллина Г.И., Аскинази Л.Г., Буланин В.В., Жубр Н.А., Корнев В.А., Крикунов С.В., Лебедев С.В., Петров А.В., Разуменко Д.В. // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45. № 15. С. 42–46.//Belokurov A.A., Abdullina G.I., Askinazi L.G., Bulanin V.V., Zhubr N.A., Kornev V.A., Krikunov S.V., Lebedev S.V., Petrov A.V., Razumenko D.V., Tukachinsky A.S., and Yashin A.Yu. // Technical Phys. Lett. 2019. V. 45. P. 783.
  19. Gurchenko A.D. Gusakov E.Z., Niskala P., Altukhov A.B., Esipov L.A., Kiviniemi T.P., Kouprienko D.V., Kantor M.Yu., Lashkul S.I., Leerink S. // EPL. 2015. V. 110. P. 55001.
  20. Pereverzev G.V., Yushmanov P.N. ASTRA: Automated System for Transport Analysis in a Tokamak // Preprint IPP 5/98. Garching, Germany, 2002.
  21. NUBEAM NTCC Module Documentation https://w3.pppl.gov/~pshare/help/nubeam.htm
  22. Dnestrovskij Yu.N., Connor J.W., Cherkasov S.V., Danilov A.V., Dnestrovskij A.Yu., Lysenko S.E., Roach C.M. and Walsh M. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2007. V. 49. P. 1477.
  23. Dnestrovskij Yu.N. Self-Organization of Hot Plasmas // Springer International Publishing, Switzerland, 2015.//Днестровский Ю.Н. Самоорганизация горячей плазмы. М.: НИЦ “Курчатовский институт”, 2013. 172 с.
  24. Danilov A.V., Dnestrovskij Yu.N., Melnikov A.V., Cherkasov S.V., Eliseev L.G., Dnestrovskij A.Yu., Lysenko S.E., Subbotin G.F., Vershkov V.A., Havlíček J., Urban J., Stöckel J., Bílková P., Böhm P., Šos M., Hron M., Komm M., Pánek R. et al. Heat and particle transport simulation in COMPASS and T-10 with Canonical Profiles Transport Model // Proc. 45th EPS Conf. on Plasma Physics, 2–6 July 2018, Prague, Czech Republic, ECA. V. 42A. P5.1088. http://ocs.ciemat.es/EPS2018PAP/pdf/P5.1088.pdf
  25. Днестровский Ю.Н., Грязневич М.П., Днестровский А.Ю., Коннор Дж.В., Лысенко С.Е., Тарасян К.Н., Черкасов С.В., Уолш М.Дж. // Физика плазмы. 2000. Т. 26. С. 579–589.//Dnestrovskij Yu.N., Gryaznevich M.P., Dnestrovskij A.Yu., Connor J.W., Lysenko S.E., Tarasyan K.N., Cherkasov S.V., and Walsh M.J. // Plasma Phys. Rep. 2000. V. 26. P. 539.
  26. Kurskiev G.S., Miroshnikov I.V., Sakharov N.V., Gusev V.K., Petrov Yu.V., Minaev V.B., Balachenkov I.M., Bakharev N.N., Chernyshev F.V., Goryainov V. Yu. et al. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. P. 104002.
  27. Касьянова Н.В., Днестровский Ю.Н., Мельников А.В. // Физика плазмы. 2024. Т. 50. C. 283.//Kasyanova N.V., Dnestrovskij Yu.N., Melnikov A.V. // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. P. 322. doi: 10.1134/S1063780X24600208.
  28. Melnikov A.V., Sushkov A.V., Belov A.M., Dnestrovskij Yu.N., Eliseev L.G., Ivanov D.P., Kirneva N.A., Korobov K.V., Krupin V.A., Lysenko S.E., Mukhovatov V.S., Mustafin N.A. et al. // Fusion Eng. Design. 2015. V. 96–97. P. 306. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920379615301095
  29. Леонов В.М. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2016. Т. 39. № 3. С. 73.
  30. Seidl J., Hron M., Adamek J., Vondracek P., Horacek J., Hidalgo C., Melnikov A., Eliseev L., Markovic T., Stöckel J., Basu D., Hacek P., Havlicek J., Imríšek M., Kovarik K., Weinzett V., Panek R. and COMPASS Team. Observation of geodesic acoustic mode-like oscillations on COMPASS // Proc. 42th EPS Conference on plasma physics, 22–26 June 2015, Lisbon, ECA, V. 39E. P-4.103. http://ocs.ciemat.es/EPS2015PAP/pdf/P4.103.pdf
  31. Markovic T., Melnikov A., Seidl J., Eliseev L, Havlicek J., Havranek A., Hron M., Imrisek M., Kovarik K., Mitosinkova K., Mlynar J., Naydenkova D., Panek R., Stokel J., Varju J., Weinzettl V. Alfvén-character oscillations in ohmic plasmas observed on the COMPASS tokamak // Proc. 44th EPS Conference on Plasma Physics, 26–30 June 2017, Belfast, ECA. V. 41F. P-5.140. http://ocs.ciemat.es/EPS2017PAP/pdf/P5.140.pdf
  32. Melnikov A.V., Markovic T., Eliseev L.G., Adámek J., Aftanas M., Bilkova P., Boehm P., Gryaznevich M., Imrisek M., Lysenko S.E., Medvedev S.Yu., Panek R., Peterka M., Seidl J., Stefanikova E., Stockel J., Weinzettl V. and the COMPASS team // Plasma Phys. Control. Fusion. 2015. V. 57. P. 065006.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».