三角变形椭圆截面环电流器的平衡理论和绝热压缩理论

本文研究了带有滴形截面的托卡马克磁流体平衡问题,给出了靠外线圈维持这种平衡所需的电流分布和整个自洽平衡解。重点研究了对这样的位形进行绝热压缩加热等离子体问题,给出了在压缩过程中整个平衡位形随时间的演化。结果表明具有滴形截面的等离子体平衡位形在绝热压缩过程中是能够由初态连续过渡到终态的。 关键词：     

识别TdeV托卡马克等离子体的边界和中心位置

用虚壳原理可以得到TdeV托卡马克等离子体边界、电流中心和X点,用最小二乘法可以确定Glad-Shafranov方程解中的待定参数。用探针测量极向磁场,初始时等离子体电流被看作是线电流,然后被虚壳电流代替。这个虚壳电流在等离子体内部产生负的约束磁场,在等离子体外部产生的磁场与等离子体电流产生的磁场一致,所用的叠代法充分快,可以在两次放电间给出等离子体图象,重建的位形与TV成像非常一致。     

等离子体平衡问题的两种新的数值解法

本文利用基映射方法将流函数方程柯西问题的解近似地表为若干流函数方程第一边值之和,并利用最优逼近条件确定和式中的待定系数。在计算带偏滤器位形时提出了一种迭代方法。能使计算迅速逼近真解。运用有限元方法计算流函数方程第一边值问题,得到包括偏滤器位形在内的等离子体位形及维持场线圈的电流分布。     

HL-2A装置偏滤器位形研究

1研究方法 等离子体边界是托卡马克平衡运行时等离子体截面的极向磁通函数的等高线，它决定等离子体位形。位形是托卡马克装置实验和工程设计的重要参数，它是由等离子体电流及其分布以及外极向场线圈电流配置共同决定的。     

等离子体理想及电阻局部模不稳定性

用一个收敛很快的级数构造了非圆截面、线性电流分布环形等离子体的磁流体平衡解。分别用梅瑟判据和格勒塞判据数值研究了几种典型位形在整个等离子体区域的理想和电阻局部模不稳定性。     

等离子体与外迴路有强耦合的平衡计算

本文考虑了快放电的特点,用积分方法解轴对称自由界面平衡方程。并与解迴路方程相结合,求出等离子体与外迴路有较强耦合情况下的平衡位形及位形随时间的演化。 关键词：     

正弦（余弦）线圈探测等离子体位移方法的改进

用正弦(余弦)线圈与相应鞍形线圈感应信号的相加积分,来得到等离子体电流重心位移,是中小型托卡马克装置常用的方法,对了解与控制等离子体的平衡稳定,具有重要意义。但是在实际上由于中小装置放电时间较短,对等离子体电流及电流重心位移一般不加完善的控制,它们以及外加平衡控制场在放电期间都可以发生明显改变,从而在真空室壁中引     

HL-2A极向场线圈系统的优化设计

通过对原ＡＳＤＥＸ极向场线圈系统进行改造,优化设计出ＨＬ－２Ａ极向场线圈系统,模拟计算了磁场位形演化并估算了伏秒消耗。改造后的极向场线圈系统能够形成８００ｋＡ的等离子体电流,并能产生拉长截面的等离子体偏滤器的位形。分析了改造后的极向场线圈系统的电磁特征,计算了单零,双零及Ｄ形限制器三种等离子体平衡位形。     

由磁测量确定环流器等离子体截面形状的方法

一、引言在环流器实验中,等离子体柱截面形状和位置是位形基本参数。尤其对非圆截面和放电期间截面变化的装置,为调节、控制成形、分析等离子体内外电流分布变化引起的位形和稳定性改变,边界磁面形状位置是不可缺少的信息。本文用给定极向磁场,由拟合计算的方法来确定等离子体边界。     

托卡马克等离子体不同平衡位形下的电子回旋波电流驱动

在给定的等离子体总电流和中心电流密度条件下,数值求解平衡方程,求出不同拉长比和三角形变因子的托卡马克等离子体温度、密度、磁场分布,然后通过求解波迹方程和Fokker-Planck方程,分别计算这些位形下的电子回旋波波迹和电流驱动.结果表明：电子回旋波X模从顶部发射时,随着拉长比的增大,波迹会向弱场侧偏移.电子回旋波X模从弱场侧发射时,电子回旋波在等离子体中传播沉积的功率份额随着拉长比的增大而增加,驱动电流位置随着三角形变因子的增大向等离子体中心移动.驱动电流位置随环向和极向发射角的减小向中心移动,对应的电流密度峰值也变大.     

自由边界等离子体平衡方程的直接解法

本文介绍了外维持场随时间变化条件下等离子体平衡方程(非线性椭圆型偏微分方程)的数值求解方法。文中着重叙述了差分方程组为直接解法,并与通常采用的松弛迭代法进行了比较,结果表明直接法比松弛法精度高且节省机时。     

撕裂模研究中一类奇异边值问题的数值解法

在数值求解自洽螺旋平衡方程的基础上,计算了撕裂模不稳定性对电流分布的依赖关系,考虑了外螺旋场对安全因子的影响。我们采用了动态交替隐式法来加速平衡方程的收敛,用差分方法有效地处理了具有两个奇点的奇异边值问题。     

Interpolation method for transient electromagnetic fields

Summary The method for the transient electromagnetic fields interpolation from the irregular to the uniform array is suggested. It is based on the approximation of the observed data by the field of the current plane disposed at some depth in the homogeneous conductive Earth. The interpolation problem is reduced to solving the Fredholm integral equation of the first kind for unknown distribution of the current in the plane. The discretization of the integral equation results in the systems of the linear equations which are solved by the method of the singular value decomposition. The distribution of the current in the plane is used not only for the interpolation of the observed field but also for the calculation of the linear transformations of the field components. The results of testing of the method on theoretical models are presented. To speed up publication, the proofs were not sent to the authors and were supervised by the Scientific Committee.     

Plasma shape optimization for EAST tokamak using orthogonal method

It is necessary to reduce the currents of poloidal field(PF) coils as small as possible, during the static equilibrium design procedure of Experimental Advanced Superconductive Tokamak(EAST). The quasi-snowflake(QSF) divertor configuration is studied in this paper. Starting from a standard QSF plasma equilibrium, a new QSF equilibrium with 300 kA total plasma current is designed. In order to reduce the currents of PF6 and PF14, the influence of plasma shape on PF coil current distribution is analyzed. A fixed boundary equilibrium solver based on a non-rigid plasma model is used to calculate the flux distribution and PF coil current distribution. Then the plasma shape parameters are studied by the orthogonal method. According to the result, the plasma shape is redefined, and the calculated equilibrium shows that the currents of PF6 and PF14 are reduced by 3.592 kA and 2.773 kA, respectively.     

Initial-value problem for plasma oscillations in a uniform magnetic field

The solution is given of the initial-value problem for the nonrelativistic linearised Vlasov-Maxwell equations describing longitudinal and transverse plasma oscillations in an external uniform magnetic field. The problem is solved for all directions of propagation except normal to the external magnetic field, and the equilibrium distribution is not assumed isotropic. The method of solution is an extension of Van Kampen's eigenfunction expansion technique, already developed considerably by Zelazny and McCure, in which the problem is reduced to the solution of a system of singular integral equations.     

HL-2A单零偏滤器的位形特征

利用积分方法对多种电流剖面下HL2A装置单零偏滤器位形特征进行了计算研究。积分方法的优点是可以在任意电流剖面下求解具有X-点的自由边界的Grad-Shafranov方程。对HL2A装置而言,大体上可以在合理设定的分界面形状下,经几次叠代计算出各组极向场线圈(垂直场,三对多极场和多极补偿场以及水平场)中的电流。HL-2A的单零偏滤器位形基本上是圆截面加上在X-点附近的局部形变。对刮离区和偏滤器靶板区磁力线特性进行了分析以确定偏滤器的品质。     

环形非圆截面等离子体自由界面的磁流体平衡方程解

在有导体壁的条件下,对于各种趋肤的及趋中心分布的等离子体纵向电流,用一种统一的迭代方法,计算了相应的自由界面的磁流体平衡方程解,并讨论了这种方法适用的范围。 关键词：     

变系数瞬态热传导问题边界元格式的特征正交分解降阶方法

提出了一种基于边界元法求解变系数瞬态热传导问题的特征正交分解(POD)降阶方法,重组并推导出变系数瞬态热传导问题适合降阶的边界元离散积分方程,建立了变系数瞬态热传导问题边界元格式的POD降阶模型,并用常数边界条件下建立的瞬态热传导问题的POD降阶模态,对光滑时变边界条件瞬态热传导问题进行降阶分析.首先,对一个变系数瞬态热传导问题,建立其边界域积分方程,并将域积分转换成边界积分;其次,离散并重组积分方程,获得可用于降阶分析的矩阵形式的时间微分方程组;最后,用POD模态矩阵对该时间微分方程组进行降阶处理,建立降阶模型并对其求解.数值算例验证了本文方法的正确性和有效性.研究表明:1)常数边界条件下建立的低阶POD模态矩阵,能够用来准确预测复杂光滑时变边界条件下的温度场结果;2)低阶模型的建立,解决了边界元法中采用时间差分推进技术求解大型时间微分方程组时求解速度慢、算法稳定性差的问题.     

Electromagnetic wave scattering by small bodies

A reduction of the Maxwell's system to a Fredholm second-kind integral equation with weakly singular kernel is given for electromagnetic (EM) wave scattering by one and many small bodies. This equation is solved asymptotically as the characteristic size of the bodies tends to zero. The technique developed is used for solving the many-body EM wave scattering problem by rigorously reducing it to solving linear algebraic systems, completely bypassing the usage of integral equations. An equation is derived for the effective field in the medium, in which many small particles are embedded. A method for creating a desired refraction coefficient is outlined.