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托卡马克等离子体对三维场响应的磁拓扑结构研究

发表时间:2017-03-29 发布者: 浏览次数:80

项目简介:

托卡马克聚变装置中,磁场的拓扑结构对其约束性能有着决定性影响,理论和实验研究表明,外加的共振磁扰动场(RMP)对高能粒子的逃逸会产生明显的影响。在当前诸多的托卡马克装置上,外加一个主动的扰动磁场用以控制撕裂模的增长和锁模。早期对抑制机制的理解主要基于扰动磁场与等离子体平衡磁场的线性叠加。加入扰动磁场后,平衡磁场和扰动磁场叠加会在等离子体中形成磁岛,而磁岛的重叠会在边界形成一个随机磁场区域,加快了边界粒子和能量输运。但随着研究的开展,尤其是在高参数低碰撞等离子体中,真空磁场假设已经不能反映实际情况,而必须把等离子体的响应考虑进去。也就是说,在外部扰动磁场和内部等离子体响应作用下,等离子体内部形成三维随机化磁场,这种三维磁拓扑结构会对高能电子甚至离子的输运系数有着重要的影响,研究三维磁场与高能逃逸电子输运之间的关联,是目前三维磁场效应中一项重要的研究内容。


我们拟打算通过理论和数值模拟的方法,采用大型宏观磁流体代码NIMROD,利用在聚变所的计算机群或者是“天河二号”超级计算机上准确计算出上述三维场分布,给出在各种线性或者是非线性等离子体响应下的磁拓扑结构,探讨高能电子在磁场结构中的损失率。


对团队基本要求:

 

1、有较好的电磁场理论基础和理论探讨问题的兴趣爱好;

2、二、三年级学生均可;

3、有一定的计算机编程经验和linux操作系统基础,同时能够熟练使用matlab作图。


导师:江中和

单位:聚变所

职称:副教授

电话:13871050593

邮箱:zhhjiang@hust.edu.cn