聚变等离子体中高能量粒子驱动的鱼骨模不稳定性研究

在考虑高能量粒子密度的空间分布及箍缩角分布的条件下,建立了研究鱼骨模的色散关系,并作了数值研究。结果表明：当高能量粒子的密度高于某个阈值时,鱼骨模会在高能量粒子密度梯度最大处被激发,其频率与高能量粒子的环向进动频率一致。在高β_h 区间,高能量勉强通行粒子将驱动鱼骨模进入第二稳定区。高能量捕获粒子能激发非共振鱼骨模,与勉强通行粒子激发的鱼骨模类似,在高β_h 区存在第二稳定区。     

HL-2A 装置中高能量捕获电子鱼骨模不稳定性研究

结合HL-2A 装置的参数,在电子回旋共振加热(ECRH)离(在)轴加热的情况下,研究高能量捕获电子驱动的鱼骨模不稳定性。数值结果表明,高能量电子极向比压β_h 大于某一个比压阈值β_h,crit 时,鱼骨模会被高能量电子激发,其频率随高能量电子极向比压的增大而缓慢增加且与高能量电子的环向进动频率一致;比压阈值β_h,crit 随着高能量电子密度剖面峰化程度的增加而减小,但当密度剖面增大到一定值时比压阈值β_h,crit 趋近于一个常数。此外,还分析了箍缩角和扰动能对鱼骨模实频和增长率的影响。发现在箍缩角α₀ =1附近增长率有一极小值,表明高能量勉强通行电子对鱼骨模具有稳定作用;而扰动能 δWˆ_c增大时,鱼骨模表现出实频变大而增长率变小的特征,这表明了本底等离子体对鱼骨模有一定的稳定效果。     

高能量粒子尾隆分布情况下的色散函数研究

当同时使用离子(或电子)回旋及中性束注入方式加热等离子体时,高能量粒子的能量分布函数一般应为尾部隆起(简称尾隆)分布。这种具有正能量梯度区域的分布函数更容易激发不稳定性,同时由于分布函数尾部隆起,在色散关系中引入了新的色散函数。主要研究了这种新色散函数的计算方法,结果表明：色散函数实部是关于原点对称的奇函数;而虚部则是关于纵轴对称的偶函数。色散函数的实部有2~4 个极值点且极值点的位置与尾隆分布函数的能量梯度Δ 有关、虚部有1~3 个极值点但极值点位置与Δ 无关。当其宗量趋于无穷大时,色散函数的值趋于零。当尾隆分布趋近于麦克斯韦分布时,用该方法计算的结果与色散函数表中给出的结果非常吻合。     

反常电子粘滞性引起的线性双撕裂模研究

用圆柱位形的磁流体动力学方程对由反常电子粘滞性引起的双撕裂模的线性行为做了数值研究.分析了两个有理面的间距、粘滞率大小和极向模数对双撕裂模模式结构的影响,给出了各种情况下双撕裂模线性增长率跟表征反常电子粘滞率大小的电子雷诺数的定标关系.     

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当同时使用离子(或电子)回旋及中性束注入方式加热等离子体时,高能量粒子的能量分布函数一般应为尾部隆起(简称尾隆)分布。这种具有正能量梯度区域的分布函数更容易激发不稳定性,同时由于分布函数尾部隆起,在色散关系中引入了新的色散函数。主要研究了这种新色散函数的计算方法,结果表明:色散函数实部是关于原点对称的奇函数;而虚部则是关于纵轴对称的偶函数。色散函数的实部有2~4个极值点且极值点的位置与尾隆分布函数的能量梯度⊿有关、虚部有1~3个极值点但极值点位置与⊿无关。当其宗量趋于无穷大时,色散函数的值趋于零。当尾隆分布趋近于麦克斯韦分布时,用该方法计算的结果与色散函数表中给出的结果非常吻合。     

Finite Larmor radius magnetohydrodynamic analysis of the ballooning modes in tokamaks

In this paper,the effect of finite Larmor radius (FLR) on high n ballooning modes is studied on the basis of FLR magnetohydrodynamic (FLR-MHD) theory.A linear FLR ballooning mode equation is derived in an ’s α’ type equilibrium of circular-flux-surfaces,which is reduced to the ideal ballooning mode equation when the FLR effect is neglected.The present model reproduces some basic features of FLR effects on ballooning mode obtained previously by kinetic ballooning mode theories.That is,the FLR introduces a real frequency into ballooning mode and has a stabilising effect on ballooning modes (e.g.,in the case of high magnetic shear s ≥ 0.8).In particular,some new properties of FLR effects on ballooning mode are discovered in the present research.Here it is found that in a high magnetic shear region (s ≥ 0.8) the critical pressure gradient (α c,FLR) of ballooning mode is larger than the ideal one (α c,IMHD) and becomes larger and larger with the increase of FLR parameter b 0.However,in a low magnetic shear region,the FLR ballooning mode is more unstable than the ideal one,and the α c,FLR is much lower than the α c,IMHD.Moreover,the present results indicate that there exist some new weaker instabilities near the second stability boundary (obtained from ideal MHD theory),which means that the second stable region becomes narrow.     

HL-2A װ���и���������������ģ���ȶ����о�

结合HL-2A 装置的参数,在电子回旋共振加热(ECRH)离(在)轴加热的情况下,研究高能量捕获电子驱动的鱼骨模不稳定性。数值结果表明,高能量电子极向比压βh 大于某一个比压阈值βh,crit 时,鱼骨模会被高能量电子激发,其频率随高能量电子极向比压的增大而缓慢增加且与高能量电子的环向进动频率一致;比压阈值βh,crit 随着高能量电子密度剖面峰化程度的增加而减小,但当密度剖面增大到一定值时比压阈值βh,crit 趋近于一个常数。此外,还分析了箍缩角和扰动能对鱼骨模实频和增长率的影响。发现在箍缩角α0 =1附近增长率有一极小值,表明高能量勉强通行电子对鱼骨模具有稳定作用;而扰动能 δWˆc增大时,鱼骨模表现出实频变大而增长率变小的特征,这表明了本底等离子体对鱼骨模有一定的稳定效果。     

两同心球间旋转流动类Lorenz方程组的分歧分析

0引言两个同心旋转球之间的流动又称为球Couette流动.作为一个简单的模型,研究它能够为揭示流动失稳转捩至湍流这一重大理论课题的规律提供线索;同时,由于球Couette流动更象全球大气流动,研究它也能成为研究大气物理提供一个粗略的模型,为这一方面