| 研究実績の概要 |
トカマクプラズマの低閉じ込めモード(L-モード)から高閉じ込めモード(H-モード)への遷移(L-H遷移)ならびにH-モード放電における周辺乱流輸送モデルの予測確度向上に向けた物理的指針を得るために、周辺MHD/乱流コードBOUT++を用いたL-H遷移の簡約MHDコード（BOUT++LH）の開発を行っている。
本年度に当初予定していた熱源駆動型簡約化MHDモデル[L.Chone et al, PoP2014]によるL-H遷移の再現はコードの数値的問題により達成に至らなかったが、予備計算において熱源駆動型簡約化MHDモデルによるL-H遷移の再現に必要となる機構、①周辺領域に強いシア構造を持つ径電場の形成、②径電場シアによる乱流抑制、③乱流輸送と熱源のバランスで決定される動的な平均流圧力分布、が確認出来た。
また、BOUT++LHコードの数値的問題の解決に向けた取り組みに置いても進展が見られた。①BOUT++コードでは対流微分を評価する際に通常風上差分法が用いられているが、差分の上流化に起因する数値的非線形性がトロイダルモード間の非物理的なチャンネルとなり、物理的に線形化された基礎方程式のマルチヘリシティ計算においても非物理的なトロイダルモードの遷移が引き起こされることを明らかにした。また、この問題は対流微分に対して荒川法等の線形差分スキームを適用することにより解決出来ることを確認した。②BOUT++LHコードの数値的問題が渦度方程式における非共鳴(n=0)成分の取扱いに起因する可能性が高いことが明らかになったため、微分演算子の実装手法や境界条件処理の調査を現在行っている。
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