核融合プラズマ輸送理論における新手法開発のための研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61050029
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三間 圀興 阪大, 国立大学(その他), 教授 (30033921)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉沢 徴 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (60011649) ; 若谷 誠宏 京都大学, ヘリオトロン核融合研究センター, 教授 (00109357) ; 川崎 恭治 九州大学, 理学部・物理学科, 教授 (40037164) ; 西川 恭治 広島大学, 理学部物性学科, 教授 (40025309) ; 羽鳥 尹承 名古屋大学, プラズマ研究所, 助教授 (80023729)
• Keywords: トカマク異常輸送 / MHDシミュレーション / セルオートマタ / 乱流 / LES / Gモード / 抵抗性ドリフト波 / 閉じ込めのスケーリング

Research Abstract

プラズマ閉じ込めの理論において、特に輸送現象に関しては実験と理論とのギャップが大きく、斬新な孝え方や新しい手法を駆使した理論への脱皮が望まれている。その目的を遂行するため、本年度は以下の課題を取り上げた。
1)トマカク異常輸送の解明のための基礎研究
2)非軸対象プラズマに生ずる電場の空間構造の理論
3)粘性流体におけるLES法をMHDに適用するための準備研究
4)セルオートマタのMHDシミュレーションへの応用に関する準備研究
これらの研究の遂行は個別に行うのでなく、複数の分担者が適宣作業会を開いて研究を進められるよう配慮した。昭和62年2月12日〜14日、名大プラズマ研究所で研究会を開き、研究報告と作業班の構成をおこなった。作業班としては、乱流・構造・セルオートマタの三つのグループが組織された。
トーラスプラズマの輸送理論
トーラスプラズマの閉じ込めのスケーリングと抵坑性MHD方程式もしくはボルツマン方程式のスケール変換の不変性との関係を調べた。特に、高シアヘリカル系での抵坑性変換型不安定性モード(Gモード)と抵抗性ドリフト波に対するモデル方程式に対してスケール変換をおこない、その不変性から輸送のスケーリンを明らかにした。
流体乱流のシミュレーション・セルオートマトン
MHDに対するLES法(Large Eddy Simulation)の開発に着手し、そのモデル作りに成功した。LES法では、保存部分(空間スケール大)に対し数値計算し、散逸部分(空間スケール小)は理論モデルを導入する。
名大プラズマ研究所では、MHDシミュレーションのためのセルオートマトンの開発に着手した。

Research Products

• [Publications] A.Yoshizawa: Submitted to Physic of Fluids.
• [Publications] M.Yagi;M.Wakatani;A.Hasegawa: Submitted to Physic of Fluids.
• [Publications] Toshiya Taniuchi: Journal of the Physical Society of Japan. 55. 4253-4258 (1986)
• [Publications] Kyoji Kawasaki;Tatsuo Nagai: Journal of Physics C;Solid State Physics. 19. L551-L555 (1986)
• [Publications] T.Hattori;D.Montgomery: Submitted to J.Statistical Phys.
• [Publications] K.Mima etal: Physical Review Letters. 57. 1421-1424 (1986)