胡希偉能量原理及其應(yīng)用理想磁流體(imhd)不穩(wěn)定性-文庫吧
2025-04-18 07:56 本頁面
【正文】 Tokamak中主要的磁流體不穩(wěn)定性 ? IMHD不穩(wěn)定性 外 kink (扭曲 )模 內(nèi) kink (扭曲 )模 Exchange (交換 )模 , 特別是 Ballooning(氣泡 )模 ? 電阻 MHD不穩(wěn)定性 Tearing(撕裂 )模 , Neoclassical Tearing Mode (NTM) ? 介于 IMHD和耗散 MHD之中的模 RWM (Resistance Wall Mode, 電阻壁 )模 總 100頁 9 MHD不穩(wěn)定性從兩個方面 決定了 tokamak等離體的 運(yùn)行性能和極限 總 100頁 10 對 Tokamak運(yùn)行性能的 第一類限制 ? MHD不穩(wěn)定性決定了 tokamak可達(dá)到的 最大 plasma電流 , 最大 plasma壓強(qiáng) (β)及其梯度 , 并在決定 plasma的最大 密度 上起重要作用 . ? 這樣 ,在決定反應(yīng)堆水平 tokamak基本設(shè)計(jì)和 plasma性能的三個關(guān)鍵物理基石 : β極限 、 密度極限 和 能量約束時間 中 ,有二個和 MHD不穩(wěn)定性有關(guān) . ? 而上述三個物理量綜合起來決定了 可以產(chǎn)生的聚變功率 : Pfusion 聚變功率增益 : Q=Pfusion/Pauxilary 中子在壁上的負(fù)荷 總 100頁 11 對 Tokamak運(yùn)行性能的 第二類限制 ? 至今已知道 :有一些破裂是在任何反應(yīng)堆尺度的 Burning plasmas中都會不可避免地出現(xiàn)的 . ? 而破裂決定了 tokamak某些結(jié)構(gòu)和元件 —尤其是那些與 plasma功率和粒子排出有關(guān)的元件 的使用壽命 . ? 而 這些破裂是 MHD不穩(wěn)定性的直接或最后結(jié)果 .為了減少破裂出現(xiàn)的次數(shù) ,以及在它不可避免出現(xiàn)時、減緩或軟化它的后果 ,必須通過對引發(fā)破裂的 MHD不穩(wěn)定性有深入和定量的了解 . 總 100頁 12 ITER中重要的 IMHD不穩(wěn)定模式 ?鋸齒 (Sautooth)模 內(nèi) kink模 ,在 正磁剪切 下產(chǎn)生 NTMs的種子磁島 ,結(jié)果 設(shè)置了 βN極限值 ,并使能量約束變壞 . ?電阻壁模 (RWM—Resistance Wall Mode) 自舉電流驅(qū)動的外 kink模 ,對具有 反 (負(fù) )磁剪切 的等 離體設(shè)置了 βN極限值 . ?局域的內(nèi) MHD模 存在于具有 內(nèi)部輸運(yùn)壘 (ITB)的高性能等離體中 ,限 制了穩(wěn)態(tài)運(yùn)行范圍 . 總 100頁 13 本講座內(nèi)容 柱形等離體中理想磁流體力學(xué) (IMHD)擾動的能量原理及不穩(wěn)定模式 ? 準(zhǔn)備知識 擾動位移矢量 ξ的 IMHD線性方程 F算子 、其自伴性和相應(yīng)的哈密頓量 H 變分原理、能量原理 ? 一維位形 下的 IMHD不穩(wěn)定模式分析 ? 直柱 tokamak位形 中的 IMHD不穩(wěn)定性分析 總 100頁 14 參考文獻(xiàn)
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