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Comparison of ITER performance predicted by semi-empirical and theory-based transport models

半経験則及び理論に基づく輸送モデルによるITER性能の予測の比較

Mukhovatov, V.*; 下村 安夫; Polevoi, A. R.*; 嶋田 道也; 杉原 正芳; Bateman, G.*; Cordey, J. G.*; Kardaun, O. J. F.*; Pereverzev, G. V.*; Voitsekhovich, I.*; Weiland, J.*; Zolotukhin, O.*; Chudnovskiy, A.*; Kritz, A. H.*; Kukushkin, A.*; Onjun, T.*; Pankin, A.*; Perkins, F. W.*

Mukhovatov, V.*; Shimomura, Yasuo; Polevoi, A. R.*; Shimada, Michiya; Sugihara, Masayoshi; Bateman, G.*; Cordey, J. G.*; Kardaun, O. J. F.*; Pereverzev, G. V.*; Voitsekhovich, I.*; Weiland, J.*; Zolotukhin, O.*; Chudnovskiy, A.*; Kritz, A. H.*; Kukushkin, A.*; Onjun, T.*; Pankin, A.*; Perkins, F. W.*

ITER のQの値=(核融合出力)/(補助加熱入力) を3つの異なる方法を用いて予測し比較した。第1の方法は経験的な閉じ込め時間比例則及び規定された輸送係数の分布を用いる。第2のアプローチは規格化パラメータをITERに類似した値に規定した放電に基づく外挿(ITER相似実験)を用いる。第3のアプローチは部分的に理論に基づいた輸送モデルに基づく。プラズマ電流15MA、プラズマ密度がグリーンワルド密度を15%下回る密度の条件ではITERH-98(y,2)比例則によるエネルギ-閉じ込め時間は3.7秒、標準偏差が14%である。第1の方法によってQの範囲を予測すると、補助加熱入力40MWの場合[6-15]である。また、良好なELMy Hモード閉じ込めが得られる範囲で補助加熱入力を最小に設定した場合は[6-30]である。JETにおけるITER相似実験による予測、及び、理論に基づいたモデルによる予測は、閉じ込め時間の経験則による予測と、不確定性の範囲内で一致する。

The values of Q = (fusion power)/(auxiliary heating power) predicted for ITER by three different methods are compared. The first method utilises an empirical confinement time scaling and prescribed radial profiles of transport coefficients, the second approach extrapolates from especially designed ITER similarity experiments, and the third approach is based on partly theory-based transport models. The energy confinement time given by the ITERH-98(y,2) scaling for an inductive scenario with plasma current of 15 MA and plasma density 15% below the Greenwald density is 3.7 s with one estimated technical standard deviation of 14%. This translates in the first approach into an interval for Q of [6-15] at the auxiliary heating power Paux = 40 MW and [6-30] at the minimum heating power satisfying a good confinement ELMy H-mode. Predictions of similarity experiments from JET and of theory-based transport models overlap with the prediction using the empirical confinement-time scaling within its estimated margin of uncertainty.

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パーセンタイル:21.99

分野:Physics, Fluids & Plasmas

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