| 研究課題/領域番号 |
20K14448
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
瀬戸 春樹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所研究所 核融合炉システム研究開発部, 主任研究員 (90733692)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 境界層プラズマ / プラズマ乱流 / 核融合プラズマ / 簡約化Braginskiiモデル / 数値シミュレーション / 統合コード / 非線形計算 |
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| 研究実績の概要 |
周辺MHD乱流コードBOUT++において長波長（低トロイダルモード数）の流れと電磁場の数値的取り扱いを改善してトロイダル方向（トーラスの大円方向）全周を計算領域とする全円環トーラス周辺MHD乱流シミュレーションを実現するための数値手法の開発と同手法の周辺局在化モードへの適用を取りまとめた投稿論文の出版を行った。また、短波長の周辺局在化モードの非線形シミュレーションにおいて、全円環トーラスを計算してカットオフモード数以下の全てのトロイダルモード間の相互作用を取り入れた場合に、トロイダル方向に1/Nの計算領域だけをとってN飛ばしのトロイダルモード間の相互作用のみを取り入れた従来の計算では得られなかった非線形安定化効果が確認された。現在、論文投稿に向けてより詳細なデータ解析を行なっている。
ダイバータ熱負荷の数値計算に必要となるSOL・ダイバータ物理を導入した簡約化Braginskiiモデルに基づく乱流コード及び輸送コード開発に関しては、中国科学院プラズマ物理研究所（ASIPP）（日中協力事業）及び米国ローレンスリバモア国立研究所（LLNL）（JIFT事業）との共同研究として実施している。令和4年度後半にCOVID-19による海外渡航制限が緩和されたため、令和5年1月にLLNLを訪問し、共に課題実施者とLLNLでそれぞれ個別に開発を行っていたソースコードの相互提供とプログラム実行環境の整備を行い、ダイバータ熱流束シミュレーションの計算領域を全円環トーラス領域へと拡張して乱流、長波長MHD、及び帯状流の相互作用を導入するための機能統合に必要なプログラムの改修について対面で議論を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
全円環トーラス周辺MHD乱流シミュレーションを実現するための数値手法の開発と同手法の周辺局在化モードへの適用を取りまとめた投稿論文の準備に想定以上の時間を要したため。また、令和4年度前半のCOVID19による海外渡航制限と日程調整の結果、全円環トーラスのダイバータ熱負荷シミュレーションに必要となる機能統合に関する議論を行うためのLLNL訪問が令和5年1月の実施となったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
ASIPPとの日中協力事業とLLNLとのJIFT事業を令和5年度も延長し、簡約化Braginskii乱流モデルによるダイバータ熱負荷コードの整備と数値シミュレーションを行う。EAST装置のHモード放電における周辺乱流とITER standard senarioのELMを対象に全円環トーラスの非線形シミュレーションを行い、乱流、長波長MHD、帯状流の相互作用がダイバータ熱負荷に与える影響を検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID19による渡航制限により、ASIPPへの出張を中止したため。
使用額はR5年度にLLNLを訪問するための旅費として使用する。
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