球环位形磁流体平衡的数值模拟

对原有的托卡马克平衡编码SWEQU进行了改进。使之适用于小环径比球形环装置的磁流体研究。用改进后的平衡编码SWEQU模拟了放电初始阶段等离子体平衡位形的演化及稳态阶段的双零偏滤器平衡位形。结果表明。不但町以得到球形环装置稳态阶段的平衡位形，也可以模拟等离子体电流上升阶段平衡位形的演化过程。     

EAST装置等离子体放电位形快速识别研究

为了适应超导托卡马克装置EAST位形控制运行模式的需要，研究了等离子体放电位形快速识别算法，给出了等离子体放电位形重建的模拟计算结果，并与美国GA平衡反演程序EFIT计算的平衡结果进行了详细的误差对比分析.结果表明，通过外部磁测量和合适的电流剖面模型，并结合实时平衡重建算法可以快速地对EAST等离子体放电位形进行识别. 关键词： 托卡马克 等离子体 平衡重建 数值模拟     

欧姆驱动托卡马克平衡位形的确定

托卡马克平衡位形的确定是磁约束聚变装置研究和实验与理论分析研究的最基本任务。通常采用的方法是假设等离子体压强p和极向电流通量函数F为极向磁通ψ的某种形式的函数（常常假定为ψ的多项式，一般为二次多项式），然后求解关于ψ的Grad—Shafranov方程。     

Hybrid Method for Tokamak MHD Equilibrium Configuration Reconstruction

A hybrid method for tokamak MHD equilibrium configuration reconstruction is proposed and employed in the modified EFIT code. This method uses the free boundary tokamak equilibrium configuration reconstruction algorithm with one boundary point fixed. The results show that the position of the fixed point has explicit effects on the reconstructed divertor configurations. In particular, the separatrix of the reconstructed divertor configuration precisely passes the required position when the hybrid method is used in the reconstruction. The profiles of plasma parameters such as pressure and safety factor for reconstructed HL-2A tokamak configurations with the hybrid and the free boundary methods are compared. The possibility for applications of the method to swing the separatrix strike point on the divertor target plate is discussed.     

开放型偏滤器平衡位形的数值计算

本文叙述自由边界环形等离子体MHD平衡崔序SWEQU的数值计算方法,并用该程序计算了开放型偏滤器平衡位形及相应的极向场线圈电流的配置。     

HT-7U等离子体位形与电流控制的数值模拟

通过数值求解了等离子体磁流体方程组，模拟了HT－7U装置自由边界等离子体位形及控制系统随时间的演变过程。模拟的结果对HT－7U装置及等离子体控制系统的设计具有重要的意义。     

磁流体发电用鞍形超导磁体的实验

中国科学院电工研究所研制了一个磁流体发电用鞍型超导磁体。这个磁体的室温孔径为４４ｃｍ，有效磁长度为１０３ｃｍ，中心磁场为４Ｔ。它由１７层共３４个鞍型线圈组成。线圈所用ＮｂＴｉ超导线截面为２ｍｍ×１０ｍｍ，由Ｓｕｐｅｒｃｏｎ公司提供。本将介绍磁体的性能与实验结果。实验表明该磁体能在中心磁场达４．１３Ｔ下稳定可靠地运行，完全满足设计和使用要求。     

HT-7U超导托卡马克等离子体位形平衡和反演编码

介绍了应用于托克马克装置上等离子体位形平衡和反演编码(EFTT)的物理含义。提出了HT-7U装置EFTT代码开发移植的总体计划和主要流程结构,介绍了格林函数、平衡和反演核心子函数的构成。提出了在EFIT编码的移植开发中遇到的三类主要问题的解决方案。对编码产生的格林函数和等离子体特征参数的数据进行了分析比较。     

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将理想全二维磁流体(MHD)稳定性数值代码GATO成功移植到HL-2A高性能计算系统,并用其模拟研究了HL-2A装置一次典型弹丸注入实验的等离子体的理想MHD稳定性。利用HL-2A装置第4050次放电的实验数据,应用EFIT代码重建了几个时间片的平衡位形,然后应用GATO代码对每个平衡位形的MHD稳定性进行了计算。通过对结果进行分析比较得出初步结论,由于弹丸注入而造成的反剪切位形的致稳作用,可以提高等离子体的约束性能。     

柱等离子体中磁流体力学波之间的耦合

采用柱螺旋坐标系 ,把广义磁流体力学方程组简化为四元一阶微分方程组。在ω/ωci→ 0时 ,该方程组化为Hain L櫣ｓｔ方程 ;而当p→ 0 时 ,即是KAppert理论。在这两种情况下 ,Alfv啨ｎ波共振层都是奇异的。Alfv啨ｎ波共振层的奇异性来源于极限的选取谠独爰薜那?,离子的惯性会使理想磁流体中Alfv啨ｎ波共振层的奇异性消失 ,且使磁流体力学波之间相互耦合     

Numerical Simulation of MHD Equilibrium Configuration for HL-2M Tokamak

In this work, the numerical simulation is employed for HL-2A equipment modification project HL-2M. The design of zero field and evolution of plasma configuration in start-up phase and single null divertor equilibrium configurations in steady-state phase has been simulated. Results show that new project can satisfy request of design.     

Numerical Simulation of MHD Jet Flows

Liquid metal free surface flows （films, jets and droplets） are considered as diverter/ limiter system and first wall in fusion reactor, but the knowledge Of liquid metal free surface under a non-uniform magnetic field is very limited. In this article, the stability of a jet flow under a gradient magnetic field is investigated, and its MHD effects are the top concern. Based on numerical simulation and experimental results, a simplified model is developed to analyze the MHD effects of the jet flow and to explain the reason why it can keep stable under a strong non-uniform magnetic field.     

用正问题代码求逆问题的尝试

本文介绍了一种用正问题代码通过某种逆过程来求解逆问题的数值目的。我们使用这种目的在平衡代码SWEQU^[1]的基础上开发了一个名为SWSTAB的计算非圆截面托卡马克等离子体竖直不稳定性的程序。利用该程序我们计算了成型线圈条件下,上下不对称等离子体的竖直不稳定性,研究了等离子体形状因子(椭圆半轴比,三角形变)及等离子体与成型线圈之间距离对稳定性的影响,方便地得到了用其它目的不易得到的物理结果。     

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用托卡马克模拟程序对实验前期的放电进行了模拟,获得了期望的等离子体演化过程及主要参数波形,如极向场线圈电流、等离子体电流、等离子体位置等。通过等离子体控制系统将模拟获取的参数波形用于实验,开展了等离子体R位置控制、完全程序场控制及RZIp控制下的放电模拟对实验的预测研究。模拟结果与实验吻合较好,表明放电模拟具有一定的可预测性,为今后EAST装置开展更深入的物理实验提供了一定的参考。     

EAST装置放电预测的初步研究

用托卡马克模拟程序对实验前期的放电进行了模拟,获得了期望的等离子体演化过程及主要参数波形,如极向场线圈电流、等离子体电流、等离子体位置等。通过等离子体控制系统将模拟获取的参数波形用于实验,开展了等离子体R位置控制、完全程序场控制及RZIp控制下的放电模拟对实验的预测研究。模拟结果与实验吻合较好,表明放电模拟具有一定的可预测性,为今后EAST装置开展更深入的物理实验提供了一定的参考。     

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利用11/2-D平衡演化程序对EAST的首轮纯欧姆放电进行了数值模拟，获得的模拟结果与实验结果吻合得很好。同时，对放电全过程中的伏秒消耗进行了分析。