Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Энергетика -> Бейтман Г. -> "МГД-Неустойчивости" -> 50

МГД-Неустойчивости - Бейтман Г.

Бейтман Г. МГД-Неустойчивости. Под редакцией Шафранова В.Д. — М.: Энергоиздат, 1982. — 198 c.
Скачать (прямая ссылка): mgdneust1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 84 >> Следующая

В 1968 г. доктор Окава рассмотрел вытянутое сечение как мультипольную конфигурацию, в которой внутренние мульти-иольньте катушки заменены токами плазмы. Мультипольные установки заведомо обладают большим шир ом и областью с минимумом среднего магнитного поля. Экспериментально установлено, что уровень флуктуации в них более низкий, а времена удержания более длительные, чем в аналогичных установках без нттут-ренних мультиполей. Идеи Окавьт привели к серии экс пер и ментон па «Дублете» в «Дженерал ато ми к».
Вопрос 8.1.2 [5|. Какова форма п лая мы с однородным током h при наличии квадрупольного (h) и октупольного (/4) ноля?
к — пJ0 {х* h У) - Л (X2 — уг) — U {Xі — 6*Еу2 4- у4).
Наскотько сильными должны йьтть тонн, чтобы создать две чагишныс оси эллиптического типа? Какова максимальная ширина плазмы?
Аргументы в пользу создания тока мака с вытянутым D-образным сечением были сформулированы Л. А. Арцимовичем и В. Д. Шафрановым. Первым токам а ком, имеющим такую форму шнура, был перетсньковый токамак Т-9. Небольшая добавка тре-угольностп с острием, направленным от оси симметрии тора, помогает удовлетворить необходимый критерий Мерсье и достаточный критерий Лортца, как это следует из § 7.3.
12t
В § 4.5 и 4.6 было показано, что плазму лучше сжимать стенками, составленными из токов, противоположных току плазмы, чем растягивать ее с помощью токов, параллельных току плазмы. Остается, однако, та трудность, что для поддержания вытя-нутости стенка должна быть близка к плазме, а профиль тока в плазме должен быть широким. Это представляет определенную проблему для установок с ударным нагревом, так как при ударном нагреве трудно избежать сжатия плазмы. Необходимо использовать очень быстрые высоковольтные разряды, а увеличенная индуктивность установок с вытянутым сечением пе способствует быстрым разрядам. Особенности равновесия с некруглым сечением в установках с ударным нагревом приводят к сильному стягиванию плазмы к оси, а вытянутая плазма сжимается в более круглое сечение. Быстрое осевое стягивание плазмы, при котором она разбивается на множество переплетенных нитей, экспериментально наблюдали на O-нинче с твердым стержнем Дюкс, Диксон и Элтон в Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL), Подробно процесс осевого стягивания на белт-пинче исследовал Краузе [3],
Стягивание к оси представляет проблему и для установок с омическим нагревом, таких, как токамаки, так как процессы переноса стремятся сконцентрировать ток вблизи магнитной оси, т. е. вдали от стенок. Если сконцентрировать ток в конфигурации «Дублета», то плазма стремится распасться на «капли», которые представляют собой два отдельных плазменных шнура. С помощью искусного манипулирования внешними токами в системе активной
обратной связи эти шнуры можно сдвинуть друг к другу и попытаться (рис. 8,1) поддержать конфигурацию «Дублета». При этом есть опасность того, что отдельные шнуры сольются в один шнур с приблизительно круглым сечением, ток в котором будет выше условия устойчивости Кру-
Рис, 8.1. Магнитные поверхности в иытянутой плазме в сравнении е конфигурацией «Дублета», Показано также сечение обмоток, служащих для профилирования сечения плазмы. Взято с любезного разрешения EPRI из расчетов установки Дублет III, предложенной Оїделеиием синтеза компании *Дженерал атомнк»
¦ I
1HnTJiInTIrIi Il gUI ILl]
JJ J I E] П EJJ I' I ! П ГДДДД
Э/ыипс
Дуб/іет
Л 22
у*
скала — Шафранова. Поскольку профили меняются медленно с характерным временем процесса переноса, существует реальная надежда, что равновесие можно контролировать с помощью системы обратных связей.
Однако даже если будет найден способ контроля профилей н 4>ормы этих равновесий с вытянутым сечением, остается много вопросов, связанных с макроскопической устойчивостью таких конфигураций. Поэтому рассмотрим сначала в общих чертах влияние высоких ? на МГД-неустойчивости.
§ 8.2 НЕУСТОЙЧИВОСТИ ПРИ БОЛЬШОМ ?: МОДЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНОГО ТОКА
Наиболее обширное теоретическое исследование устойчивости токамаков с большим ? выполнили Фрайдберг, Хпз, Мардер, Гроссман и Гуд блуд в Лос-Аламосе [6—9j\. В бол ьшп истее этих работ они использовали модель с поверхностным током, что позволило-рассмотреть широкий диапазон форм сечения и параметров. Их работы показали, что для устойчивости плазмы с зысо-ким р величина д не является подходящей характеристикой, А именно, существует критическое ?, выше которого нет устойчивости при любом значении ц. Неустойчивости, которые наблюдаются, если ? выше этого критического значения, обычно называются баллонными модами, так как они заставляют плазму выпучиваться там, где наиболее сильно дестабилизирующее влияние кривизны. Чтобы изучить этот тип неустойчивостей в его простейшей форме, рассмотрим выражение для &W в модели поверхностного тока.
Необходимо вспомнить (см, § 4,6), что в равновесии с чисто поверхностным током давление внутри плазмы однородно: VP°~ = 0, а токи, за исключением тока на поверхности плазмы, отсутствуют: J° = 0. Отсюда следует, что вклад в бW от плазмы (5.4.2) сводится к выражению
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 84 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed