申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2022-05-12

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114896854B

主分类号：G06F30/25

分类号：G06F30/25;G06F30/27;G06F111/10;G01T3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2024.03.22#著录事项变更;2022.08.30#实质审查的生效;2022.08.12#公开

摘要：本发明公开了一种用于托卡马克中等离子体辐射演化的模拟方法，属于磁约束受控核聚变技术领域。首先计算韧致辐射、电子回旋辐射及杂质辐射，同时追踪磁岛，将辐射精准地加在磁岛内部，并采用谱方法将其耦合到流体方程组中；然后计算在等离子体辐射修正下的磁场位形，并继续计算等离子体辐射及相关参数的演化，如此反复计算，达到长时间演化的模拟效果。本发明既实现了对磁岛的实时追踪，又实现了等离子体辐射在真实三维磁场位形下演化，进而得到任意时刻的等离子体相关参数剖面，同时更加准确地描述辐射的空间分布情况，得到磁岛宽度及磁流体不稳定性的情况。本发明实现了对辐射的实验结果进行预测与验证，计算效率高且数值稳定性强。

主权项：1.一种用于托卡马克中等离子体辐射演化的模拟方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：将托卡马克装置放电实验中的等离子体区域进行网格划分，等离子体辐射演化过程中得到的包括等离子体辐射值、磁通函数值在内的参数均由所划分的网格节点进行数据的存储；步骤2：根据实验中最高电离态、远红外干涉仪与汤姆逊散射来分别计算出杂质密度分布nz、电子密度分布ne和电子温度分布Te；步骤3：托卡马克放电中得到初始磁场的位形，计算得到初始磁通ψ0并存储在网格节点中；步骤4：将初始磁通ψ0带入到磁流体方程中进行计算，得到下一时刻的磁通ψ1；步骤5：计算出磁岛宽度，当磁岛宽度达到磁岛判断阈值wp时，进而将等离子体辐射的计算模块打开，按照当前时刻的磁岛宽度来确定当前时刻等离子体辐射的空间尺度，从而计算磁场位形随时间的演化并得到当前时刻的等离子体辐射步骤6：根据磁岛的宽度wt、径向以及极向角度的信息来实时确定磁岛O点的位置r0,χ0，从而实现对磁岛进行实时追踪；步骤7：将等离子体辐射用谱方法耦合进磁流体方程中，计算一个单位时间步长下的磁通量的演化，并得到加入等离子体辐射演化后的磁通量步骤8：将步骤5中计算得到的等离子体辐射的三维空间分布信息输出；步骤9：根据步骤7中计算后得到的考虑等离子体辐射后的磁通量进一步计算出当下的磁场位形，进而继续重复步骤5-9即得到任意时刻的等离子体辐射以及考虑等离子体辐射后的磁通量

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连理工大学 一种用于托卡马克中等离子体辐射演化的模拟方法

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