بررسی روش رشته جریان در توکامک و تعیین شار مغناطیسی در توکامک دماوند

thesis
abstract

تعیین شکل و موقعیت پلاسما که با محاسبه ی شار مغناطیسی صورت می پذیرد یکی از مهمترین مراحل کنترل پلاسما در توکامک ها است. روش رشته جریان به دلیل توانمندی در محاسبه ی دقیق شار مغناطیسی با استفاده از محاسبه ی ممان های جریان و همچنین سرعت محاسبه بالا به دلیل استفاده از روش های جبر خطی راهکار مناسبی است. محاسبه شار مغناطیسی با استفاده از این روش به صورتی است که معادله تعادل پلاسما در توکامک( معادله گراد-شفرانف) به صورت غیر مستقیم حل می شود. در این روش، پلاسما و کلیه ی پیچه هایی که در آن ها جریان الکتریکی وجود دارد ، به صورت رشته هایی از جریان در نظر گرفته می شوند. با محاسبه شار مغناطیسی حاصل از هریک از این رشته ها می توان به شار مغناطیسی کل و در نتیجه شکل و موقعیت پلاسما پی برد. در همین راستا مقادیر شار ناشی از رشته جریان ها توسط تابع گرین محاسبه شود. علاوه براین در بخشی از محاسبات معکوس این تابع مورد استفاده قرار می گیرد که برای محاسبه ی آن از روش تجزیه مقدار منفرد استفاده می-شود. محاسبه ی ممان های جریان آخرین مرحله ای است که برای کامل شدن فرآیند مدل سازی پلاسما به منظور تعیین مرز پلاسما انجام می شود. در این پژوهش با بکار گیری روش رشته جریان به محاسبه ی شار مغناطیسی در توکامک دماوند پرداختیم. مدل ساخته شده به خوبی مرکز پلاسما و همچنین آخرین سطح مغناطیسی بسته که مرز پلاسما است را محاسبه می کند. اولین خطای مدل، مربوط به جریان پلاسما است که اختلاف مقادیر واقعی در مقایسه با مقادیر به دست آمده از مدل را نشان می دهد که این خطا کمتر از 3% است. دومین خطای مدل، مربوط به شناساگر های مغناطیسی است که مقدار متوسط این خطا برای هر شناساگر کمتر از 04/0 % است. نتایج به دست آمده از مدل، ما را در انجام یک فرایند کنترل دقیق یاری می رساند. در واقع می توانیم با استخراج یک ماتریس ضرائب از قلب محاسبات، مرز پلاسما را با استفاده از یک ضرب ماتریسی ساده در ماتریس مربوط به داده های ورودی که با استفاده از شناساگر های مغناطیسی به دست می آید، محاسبه کنیم. انجام این مدلسازی این اجازه را خواهد داد که مرز پلاسما را در کمتر از 1 میلی ثانیه و با استفاده از یک کامپیوتر معمولی با پردازشگر اینتل کُر 2 4/4 گیگا هرتز محاسبه کنیم.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

تعیین نیمه تحلیلی پارامتر تعادلی شفرانف در پلاسمای توکامک دماوند

استفاده از معادله­ی گراد- شفرانف در بررسی شرایط تعادل پلاسمای محصورسازی مغناطیسی کاربرد فراوانی دارد. در توکامک­هایی که در رژیم گرمایشی اُهمی قرار دارند، می­توان معادله­ی گراد- شفرانف را برحسب پارامتر عکس نسبت تصویر بسط داد و مرتبه­‌ی اول تابع شار قطبی را به دست آورد. سپس مرتبه‌­ی اول مؤلفه­های قطبی و شعاعی میدان مغناطیسی قطبی نیز به دست می­آیند. با استفاده از میدان مغناطیسی قطبی، امکان محاسبه­‌...

full text

اندازه‌گیری جریان پلاسمای توکامک دماوند با استفاده از پروب‌های مغناطیسی به عنوان پیچه روگوفسکی گسسته

در این مقاله مجموعه پروب‌های مغناطیسی توکامک دماوند که برای اندازه‌گیری میدان مغناطیسی قطبی موضعی به کار می‌روند، در یک ساختار جدید، به عنوان یک پیچه روگوفسکی گسسته نصب شده در داخل محفظه خلأ مورد استفاده قرار گرفتند. مزیت مهم این کار، عدم تأثیر­پذیری پیچه روگوفسکی جدید از میدان‌­های مغناطیسی ایجاد شده توسط پیچه‌­های میدان خارجی نظیر پیچه اهمی و پیچه تعادلی است. مبانی نظری برای محاسبه میدا...

full text

بررسی پایداری مگنتوهیدرودینامیک در توکامک دماوند با نسبت منظر بزرگ

تعادل مگنتوهیدرودینامیک آرمانی توکامک ممکن است تحت تأثیر عوامل ناپایدارساز متعددی قرار گیرد. ناپایداری‌ها باعث واپیچش سطوح مغناطیسی و مرزهای آن می‌شود و نیروی محرک آن‌ها، اصولاً از گرادیان شعاعی چگالی جریان چنبره‌ای سرچشمه می‌گیرد. در عددهای مدی خاص، شاهد مدهای کینک داخلی خواهیم بود و بررسی آن‌ها بر طبق اصل انرژی، که در آن تغییر انرژی پتانسیل در اثر آشفتگی پلاسما محاسبه می‌شود، امکان‌پذیر خواهد ...

full text

مدل‌سازی و طراحی سیستم کنترل مقاوم جریان پلاسما در توکامک دماوند

در این مقاله با بهره‌گیری از توابع انرژی و روش هامیلتون- لاگرانژ، مدلی از دینامیک جریان پلاسما و معادلات دینامیکی مابین آن با جریان سیم‌پیچ‌های فعال در توکامک دماوند استخراج شده است. در فرایند محاسبه پارامترهای مدل دینامیک جریان پلاسما، از محاسبات تحلیلی بر پایه قوانین فیزیکی و هم‌­چنین روش‌های تخمین پارامتر مبتنی بر مدل جعبه خاکستری استفاده شده است. از داده‌های سه شات‌ تجربی توکامک دماوند در ح...

full text

مشاهده‌ی آرایش جداساز در شبیه‌سازی ترابرد توکامک کشیده‌ی دماوند

توکامک یکی از دستگاه‌های مغناطیسی محصورساز پلاسما است که در آن پلاسما تحت تأثیر میدان‌های الکترومغناطیسی قطبی و چنبره‌ای بسیار قوی، گرم و متراکم می‌شود. هم اکنون در مسیر تحقیقات گداخت هسته‌ای در تولید انرژی پاک و ارزان قیمت یکی از انتخاب‌های مناسب و مورد توجه توکامک می‌باشد، و به نظر می‌رسد که ساخت توکامک بین‌المللی ایتر در فرانسه رویای بشر را برای ایجاد یک نیروگاه گداخت اقتصادی عملی سازد. در ا...

full text

ارتباط انتشار پرتو X سخت با الکترون‌های گریزان در توکامک دماوند

انتشار پرتو X سخت در توکامک دماوند، هم‌زمان با تحول زمانی جریان پلاسما و ولتاژ حلقه، مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار تجربی شات‌هایی را در نظر گرفته‌ایم که در آن‌ها جریان پلاسما از 17 تا kA32 تغییر می‌کرد. تحول زمانی جریان پلاسما تا مرحله‌ی گسیختگی، تحول زمانی ولتاژ حلقه و پرتو X منتشره تجزیه و تحلیل شده است. در جریان‌های کم‌تر از kA20 پرتو X سخت به هنگام مرحله‌ی گسیختگی مشاهده می‌شود و مد...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023