Dissertação

Limit-cycle model for internal-transport-barrier oscillations CONFIRMED

Uma barreira de transporte interna (ITB) é uma região central do plasma de um tokamak onde os coeficientes de difusão são reduzidos, aumentando assim os gradiantes de densidade e temperatura. A operação dos futuros tokamaks em regime estacionário, no chamado modo avançado, depende destas barreiras, pois nesse modo de operação a corrente toroidal terá de ser conduzida maioritariamente de forma não-indutiva. Isto significa que a corrente de bootrstrap deverá ser maximizada, sendo isto possível através de gradiantes de temperatura elevados. Nalgumas situações, o acoplamento não-linear entre a temperatura e a corrente devido, por exemplo, à corrente lower hybrid, poderá levar a uma oscilação desta barreira, degradando o confinamento. O objetivo deste trabalho foi estudar esse regime oscilatório através das equações de difusão da temperatura eletrónica T e da densidade de corrente j. Após a derivação de um modelo 0-D concluiu-se que, à medida que a fração de corrente externa aplicada fora do eixo aumenta, o sistema passa de um regime Óhmico para um regime de ITB. Nessa situação, j é invertida e o cisalhamento magnético negativo reduz a difusividade, aumentando a temperatura no centro do plasma. Por outro lado, quando o termo de aquecimento externo é proporcional a jT surgem oscilações de ciclo limite. As equações 1-D foram também resolvidas numericamente e um regime oscilatório, com características semelhantes às verificadas experimentalmente, nomeadamente período de oscilação da ordem do tempo resistivo e diminuição da amplitude da oscilação com aumento da frequência, foi encontrado.
barreiras de transporte internas, oscilações de ciclo limite, corrente não-indutiva, cenários avançados de tokamak, cisalhamento magnético negativo

Outubro 10, 2019, 11:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Rui Luís Vilela de Lima Mendes

Centro de Matemática, Aplicações Fundamentais e Investigação Operacional da UL - CMAFCIO

Investigador Coordenador

ORIENTADOR

João Pedro Saraiva Bizarro

Departamento de Física (DF)

Professor Associado