近十多年来,在国内外一些中、大型托卡马克装置上的边缘调制实验中,都观察到一些非局域电子热输运的现象例如在边缘等离子体注入杂质、弹丸或超声分子束等引起边缘电子温度降低的瞬间,芯部电子温度却突然升高的现象;边缘电子回旋共振加热、中性束注入等引起瞬间芯部电子温度和全空间电子温度同时升高的现象。这些非局域热输运现象的时间尺度远小于局域热输运所遵循的回旋玻姆定标律的热扩散时间尺度,被认为是一种反常电子热输运。为了解释这些实验现象,人们提出了若干理论模型;但它们都未包含磁剪切和磁环形曲率效应。本项目拟建立一个包含这两个效应的非局域电子热输运模型,来数值模拟研究这种输运过程,并着重考察这两个效应在该输运过程中的作用。与此同时,对比研究冷脉冲和热脉冲所分别引起的非局域热输运现象,寻找其中共同的物理机制;并模拟HL-2A上已有的和即将开展的非局域输运实验和分析国内外一些托卡马克装置上的相关实验结果。
英文主题词Tokamak plasma;Nonlocal electron heat transport;Magnetic shear;Toroidal curvature;Numerical simulation