Dissertação

Effects of Shear Flow on the Stability of Tokamak Plasmas EVALUATED

Plasmas de fusão confinados magneticamente em maquinas tokamak apresentam-se como a solução mais promissora para atingir um reactor de fusão nuclear operacional. Infelizmente, a eficiência e o confinamento do plasma estão limitados por alguns eventos que, quando não mitigados, levam à disrupção do plasma. Nesta tese, um desses eventos é estudado: modos tearing resistivos. Após a revisão de artigos relevantes para a dinâmica dos modos, o efeito do gradiente de velocidade na estabilidade do modo é investigado na evolução linear, com particular atenção para o cenário marginal da estabilidade. Para esta investigação, foi dada continuação ao desenvolvimento de um código numérico, posteriormente usado para obter resultados. Gradientes de velocidade apresentam um efeito estabilizador e destabilizador, dependente do razão entre o canal do gradiente de velocidade e o canal de corrente. Abaixo de um limite para o razão que depende do número de Prandtl, o gradiente de velocidade é estabilizador e acima do limite, é destabilizador. Para além disto, o efeito estabilizador/destabilizador é mais notório nos dois limites: plasma nada viscoso e muito viscoso. Os resultados sugerem que um gradiente de velocidade tem um efeito destabilizador na física da camada exterior e um efeito estabilizador na camada interior. Para modos marginalmente estáveis, um crescimento positivo do modo não foi observado, quando efeitos destabilizadores do gradiente de velocidade são considerados, levando à conclusão que a condição $\Delta' > 0$ para o crescimento do modo se mantém.
Tokamak, Equações Reduzidas MHD, Modos Resistivos, Gardiente de Velocidade

Maio 28, 2018, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Rui Miguel Dias Alves Coelho

DF/IPFN

Investigador Auxiliar

ORIENTADOR

Egbert Westerhof

DIFFER (Dutch Institute for Fundamental Energy Research)

Investigador Principal