MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798381971910
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31141319
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aQin,  Xijie.
■24510▼aMeasurement  of  Turbulence-Driven  Reynolds  Stress  and  Its  Contribution  to  the  Toroidal  Intrinsic  Rotation
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a141  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-09,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Geiger,  Benedikt.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  Wisconsin  -  Madison,  2024.
■520    ▼aSelf-generated  toroidal  flow  due  to  turbulent  Reynolds  stress  is  important  in  fusion  plasmas  since  rotation  and  its  shear  improve  confinement  and  stability.  This  study  reports  the  first  measurement  of  the  turbulent  Reynolds  stress  in  fusion-grade  plasma  cores  via  correlated  density  and  velocity  fluctuations  in  the  DIII-D  tokamak.  Experiments  are  conducted  with  both  co-  and  counter-current  Neutral  Beam  Injection  (NBI)  to  control  the  net  torque  input  and  achieve  a  near-zero  flat  rotation  profile.  Electron  Cyclotron  Heating  (ECH)  is  applied  to  alter  the  ion  and  electron  heat  fluxes  and  therefore  the  mixture  of  turbulence  modes.  High-quality  fluctuation  measurements  are  obtained  via  Beam  Emission  Spectroscopy  (BES)  and  Ultra-Fast  Charge  Exchange  Recombination  Spectroscopy  (UF-CHERS).  Following  the  application  of  ECH,  the  toroidal  rotation  reverses  from  counter-current  to  co-current  direction,  and  the  turbulence  instability  shifts  from  dominant  electron  modes  to  a  mixture  of  electron  and  ion  modes.  Residual  stress  is  extracted  from  the  measured  toroidal  Reynolds  stress,  and  the  resulting  intrinsic  torque  is  determined.  During  the  NBI-only  stage,  the  volume-integrated  intrinsic  torque  is  nearly  zero.  Upon  the  application  of  ECH,  a  strong  rotation  drive  is  identified  at  the  plasma  edge,  resulting  in  a  net  co-current  intrinsic  torque  of  0.40  ±  0.05  Nm,  which  is  comparable  to  the  −0.75  Nm  counter-current  NBI  torque.  The  toroidal  rotation  profiles  reconstructed  using  the  inferred  intrinsic  torques  align  well  with  experimental  observations,  successfully  reproducing  the  rotation  changes  with  the  application  of  ECH.  These  results  provide  valuable  insights  into  the  relationship  between  turbulence  and  plasma  rotation,  demonstrate  convincing  consistency  with  the  theory  of  turbulence-driven  intrinsic  torque,  and  support  the  use  of  turbulence  models  to  predict  rotation  profiles  for  future  magnetic  fusion  facilities  like  ITER.
■590    ▼aSchool  code:  0262.
■650  4▼aPlasma  physics
■650  4▼aNuclear  engineering
■650  4▼aAnalytical  chemistry
■650  4▼aFluid  mechanics
■653    ▼aFusion  plasmas
■653    ▼aIntrinsic  rotation
■653    ▼aReynolds  stress
■653    ▼aTokamak
■653    ▼aTurbulence
■690    ▼a0759
■690    ▼a0552
■690    ▼a0486
■690    ▼a0204
■71020▼aThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼bNuclear  Engineering  &  Engineering  Physics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-09B.
■790    ▼a0262
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17160620▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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