HL-2A充气弹丸注入加料的数值模拟研究

作者：鲁鑫; 吴雪科; 胡世林; 严一帆; 李正吉; 王占辉^*

来源：核聚变与等离子体物理, 2021, 41(03): 199-206.

DOI：10.16568/j.0254-6086.202103002

• 托卡马克等离子体
• 充气弹丸
• 数值模拟
• 剖面演化

为了提高HL-2A等离子体中弹丸加料深度和加料效率,研制了新型充气弹丸注入加料方法。忽略充气弹丸非加料包层的烧蚀过程,在HL-2A托卡马克位形下,应用Trans-neut程序对沉积在径向归一化磁通ψ=0.9位置处的充气弹丸输运特性及其与本底等离子体自洽的相互作用过程进行了二维数值模拟研究,给出了加料粒子和本底等离子体剖面的时空演化。发现氘离子在弹丸加料位置的径向内侧沉积、峰化,在径向扩散作用下,芯部密度不断增加。在加料期间,加料点的离子温度和电子温度降低的区域不断扩展,电子温度剖面在极向上的演化过程要快于离子温度剖面的演化过程。弹丸沉积位置的归一化分子数密度和径向分布宽度先减小后增加,与加料处的分子分解源项(即分子密度损失率)先增加而后减小呈负相关。

• 单位
  西华大学; 核工业西南物理研究院