1、中国科学院等离子体物理研究所中国科学院等离子体物理研究所博士论文答辩博士论文答辩博士论文题目博士论文题目HT-7U托卡马克偏滤器数值模拟研究托卡马克偏滤器数值模拟研究研究生姓名：研究生姓名： 陈一平陈一平指导导师：指导导师： 虞清泉虞清泉 研究员研究员朱思铮朱思铮 研究员研究员报告内容报告内容 HT-7U边界等离子体和偏滤器数值模拟研究意义边界等离子体和偏滤器数值模拟研究意义 边界等离子体流体模拟程序边界等离子体流体模拟程序 B2.5的移植的移植 HT-7U高再循环与低再循环偏滤器的数值模拟研究高再循环与低再循环偏滤器的数值模拟研究 HT-7U辐射偏滤器的数值模拟研究辐射偏滤器的数值模拟研究
2、流体模型与动力学模型混合模拟 B2.5-EIRENE连接与耦合 HT-7U偏滤器偏滤器 B2.5-EIRENE数值模拟研究数值模拟研究 论文结论和讨论论文结论和讨论 发表的论文发表的论文 致谢致谢HT-7U边界等离子体和偏滤器数值模拟研究意义边界等离子体和偏滤器数值模拟研究意义 HT-7U托卡马克是一个高级稳态等离子体实验装置。托卡马克是一个高级稳态等离子体实验装置。 研究并发展稳态运行条件下托卡马克加热、排热、加料、排灰以及研究并发展稳态运行条件下托卡马克加热、排热、加料、排灰以及边界控制技术。边界控制技术。 为未来稳态和高效聚变堆的设计提供物理与工程技术数据。为未来稳态和高效聚变堆的设计提
3、供物理与工程技术数据。 HT-7U采用偏滤器位形，以研究偏滤器等离子体粒子和能量平衡及采用偏滤器位形，以研究偏滤器等离子体粒子和能量平衡及其控制，其控制， HT-7U偏滤器是第一个由我国自行设计和建造的偏滤器，偏滤器是第一个由我国自行设计和建造的偏滤器，对于开展稳态条件下的偏滤器物理和工程技术的研究具有重要意义对于开展稳态条件下的偏滤器物理和工程技术的研究具有重要意义。 初步运行采用双零偏滤器，以增加偏滤器靶板的排热面积，减小偏初步运行采用双零偏滤器，以增加偏滤器靶板的排热面积，减小偏滤器工程设计的风险和难度，同时增加等离子体的稳定性。滤器工程设计的风险和难度，同时增加等离子体的稳定性。 与世
4、界上一些偏滤器托卡马克，如与世界上一些偏滤器托卡马克，如 DIII-D, ALCATOR C-MOD, JET, ASDEX-U, JFT-2M, JT-60 和和 JT-60U比较比较 ， HT-7U将有更长将有更长的脉冲运行时间的脉冲运行时间 (60-1000S), 这将导致这将导致 HT-7U偏滤器设计更为困难。偏滤器设计更为困难。HT-7U边界等离子体和偏滤器数值模拟研究意义边界等离子体和偏滤器数值模拟研究意义HT-7U偏滤器热负载与其它装置的比较偏滤器热负载与其它装置的比较HT-7U托卡马克偏滤器数值模拟研究意义托卡马克偏滤器数值模拟研究意义 目前的核聚变研究缺乏边界等离子体和偏滤器
5、等离目前的核聚变研究缺乏边界等离子体和偏滤器等离子体系统性实验研究数据子体系统性实验研究数据 缺乏芯等离子体参数和边界等离子体参数之间严格缺乏芯等离子体参数和边界等离子体参数之间严格的实验定标关系的实验定标关系 数值模拟研究是偏滤器设计过程中进行偏滤器物理数值模拟研究是偏滤器设计过程中进行偏滤器物理评估和物理设计的关键步骤评估和物理设计的关键步骤 数值模拟研究使边界等离子体物理模型得以验证并数值模拟研究使边界等离子体物理模型得以验证并促进边界等离子体先进物理模型的发展促进边界等离子体先进物理模型的发展HT-7U托卡马克偏滤器数值模拟研究意义托卡马克偏滤器数值模拟研究意义国际上边界等离子体和偏滤
6、器数值模拟程序的发展国际上边界等离子体和偏滤器数值模拟程序的发展流体模拟程序：流体模拟程序：B2, B2.5, EDGE2D, UEDGE, EPIC, DDIC-90, UEDA, NEWEDGE, PLANET, LEEDGE动力学动力学 Monter-Carlo 型模拟程序型模拟程序 :EIRENE, DEGAS, DEGAS-2, NIMBUS流体与动力学流体与动力学 Monter-Carlo 耦合程序：耦合程序：B2-EIRENE, B2.5-EIRENE, EDGE2D-NIMBUSHT-7U托卡马克偏滤器数值模拟研究意义托卡马克偏滤器数值模拟研究意义国际上边界等离子体和偏滤器数值模拟程序的发展国际上边界等离子体和偏滤器数值模拟程序的发展国际上一些实验装置所使用的模拟程序和传输系数国际上一些实验装置所使用的模拟程序和传输系数边界等离子体流体模拟程序边界等离子体流体模拟程序 B2.5的移植的移植B2.5程序所利用的物理模型程序所利用的物理模型
