Current profile reproduction study on the basis of a new expansion method with the eigenfunctions defined in the tokamak plasma interior

栗原 研一

Fusion Technology, 34(3), p.548 - 552, 1998/11

トカマク型核融合装置における平衡プラズマの制御特性上で最も基本的なプラズマの電流分布を、外部の電磁気計測器だけから同定できるかどうかについては、数値解析上非適切問題となることが知られている。既存の実験データ解析では電流分布を表す関数形をあらかじめ決めておくなどの制約条件を課して非適切性を回避し、プラズマ電流分布を再構築してきた。その逆問題に対して、電磁気計測だけからの原理的な可同定性、精度の良否と必要な計測値、非適切性の回避の仕方等を明確にすることを目的に、解析的解法である「境界付き固有関数展開解法」を考案した。また、可同定性の有無は、ある関数系の独立性と関係していることを示し計算方法を提示した。さらにその方法に基づく逆問題の解法時に発生する非適切性の回避のために、プラズマ内部の制約条件及び大規模な不等式制約条件を導出した。本発表は、これら一連の検討結果の報告である。

助走区間を含んだ拡大流路内層流熱伝達の解析; 純粋な外向き流が存在する場合の解

椎名 保顕

JAERI-M 9410, 21 Pages, 1981/03

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拡大流炉内層流熱伝達を固有関数展開法を用いて解いた。流速分布はRosenheadやMillsaps-PohlhausenらによってJeffery-Hamel流として解析的に解かれている。拡大流においては、あるReynolds数と流路開き角に対して外向き流れ及び内向き流れが混在して存在するが、本解析ではそのような複雑な流れは除外し、純粋な外向き流れが存在する領域のみを取り扱った。熱伝達については、はじめ熱流束が1/rで変化する場合について解き、重ね合わせ法により熱流束がrで変化する場合の解を求めた。その結果によれば、q~1/rの場合は、ヌッセント数は熱流束一定の場合の平行平板層流熱伝達のヌッセルト数に比べると低く、Redが大きいと低下の度合が大きくなる。またq~rの場合には、=-1の値を境にして流路内温度分布、ヌッセルト数の振る舞いとも縮小流路内熱伝達の場合と逆の傾向を持っていることが分かった。