發(fā)布時間：2021-01-01 08:13

　　熱核聚變是未來人類獲取清潔能源最可靠的途徑,而托卡馬克磁約束裝置則是實現(xiàn)熱核聚變可控運行希望最大的方法之一。本文采用理想磁流體力學模型,以J-TEXT裝置的基本參數(shù)為基礎,通過數(shù)值模擬的方法對托卡馬克等離子體的平衡計算與轉動模擬進行了研究,從而為J-TEXT上關于流場的實驗研究提供了理論基礎。主要包括以下內(nèi)容:（1）通過推導和求解小環(huán)坐標下的Grad-shafranov平衡方程,獲得J-TEXT托卡馬克上更易與實驗測量數(shù)據(jù)進行對比的小環(huán)坐標下的等離子體平衡位形以及磁場結構等平衡狀態(tài)參數(shù),并與實驗室測量的結果進行比對,結果基本吻合。（2）利用理想磁流體模型中的磁凍結效應與流體的不可壓縮性,推導計算自洽流場的物理模型,并通過實驗上測量得到的局域環(huán)向轉動速度確定流函數(shù)的形式與系數(shù),從而獲得了小環(huán)坐標下的三維自洽流場。利用獲得的自洽流場與載流的平衡方程探究了自洽流場對于平衡的影響,為未來對于流場的研究提供了一定的理論基礎。（3）從環(huán)向動量平衡方程出發(fā),并將平衡流等效為內(nèi)部動量源,建立了計算低雜波驅動后環(huán)向轉動速度（考慮平衡流的影響）的物理模型,并進行數(shù)值模擬,從而成功解釋了之前實驗上觀察到的剪... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 能源問題與可控核聚變技術
    1.2 磁約束原理及托卡馬克簡介
    1.3 流場的研究意義
    1.4 本文的主要內(nèi)容
2 等離子體平衡計算
    2.1 引言
    2.2 物理模型
    2.3 數(shù)值模擬方法
    2.4 等離子體平衡數(shù)值模擬結果
    2.5 本章小結
3 自洽流場的數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 物理模型
    3.3 數(shù)值模擬結果
    3.4 本章小結
4 低雜波電流驅動對環(huán)向轉動速度的影響
    4.1 引言
    4.2 物理模型
    4.3 數(shù)值模擬結果
    4.4 本章小結
5 等離子體的多態(tài)并存
    5.1 引言
    5.2 數(shù)值模擬以及結果分析
    5.3 本章小結
6 總結與展望
    6.1 本論文完成的主要內(nèi)容
    6.2 存在的問題及展望
致謝
參考文獻
附錄 碩士論文期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]負磁剪切等離子體中離子溫度梯度驅動不穩(wěn)定性分析[J]. 簡廣德,黃林.  計算物理. 2001(06)



本文編號：2951248