Modelamento do campo magnético de descargas não-axissimétricas em tokamaks (2016)
- Authors:
- Autor USP: TABORDA, DAVID CIRO - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FAP
- Subjects: MAGNETOHIDRODINÂMICA; TEORIA NÃO LINEAR; FÍSICA COMPUTACIONAL; TOKAMAKS
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho estuda-se a modelagem do campo magnético em configurações realistas de plasmas em equilíbrio não-axissimétrico e o fluxo de calor nos componentes em contato com o plasma em descargas de tokamaks com desviadores poloidais. Começa-se estabelecendo a relação entre configurações magnéticas arbitrárias e sistemas dinâmicos Hamiltonianos. Então aplicamos o conceito de helicidade magnética, que é usado para estabelecer limitações topológicas sobre as linhas de campo magnético em plasmas ideais, assim como para compreender a auto-consistência das superfícies magnéticas reconectadas em configurações não-axissimétricas. Após esta discussão teórica, apresentam-se alguns resultados sobre o equilíbrio magnetohidrodinâmico e o uso de soluções analíticas à equação de Grad-Shafranov para descrever descargas reais em tokamaks, com base em diagnósticos experimentais e condições de contorno realistas. Também realiza-se uma comparação entre a reconstrução do equilíbrio de uma descarga do DIII-D, obtida mediante uma rotina numérica desenvolvida para esta pesquisa, com a obtida mediante o código EFIT, usado amplamente em diversos tokamaks. Após isso, apresenta-se uma descrição simplificada do campo magnético não-axissimétrico, criado por fontes determinadas, e a sua implementação para descrever o campo magnético devido às correntes externas em tokamaks. Então, usam-se estas rotinas para desenvolver um procedimento numérico que ajusta um conjunto adequado de parâmetros não-lineares de correntes filamentares internas, com as quais pretende-se modelar a resposta do plasma com base nas medidas de campo magnético fora do plasma. Finalmente, estes métodos são utilizados para modelar o campo magnético criado por uma instabilidade com rotação lenta numa descarga do DIII-D. (CONTINUA)(C0NTINUAÇÃO)Com base nas medidas das sondas magnéticas é possível modelar os campos criados em regiões arbitrárias próximas da borda do plasma. Usando esta informação é possível determinar a borda não-axissimétrica do plasma mediante as invariantes magnéticas calculadas com a utilização de uma rotina desenvolvida durante este trabalho. A intersecção da superfície invariante com a câmara do tokamak coincide satisfatoriamente com as medidas de fluxo de calor nas placas do divertor para a mesma descarga, indicando o desenvolvimento de uma variedade giratória criada pelas correntes de plasma não-axissimétricas, e sustentando quantitativamente a nossa descrição simplificada do campo magnético, assim como a definição da borda do plasma mediante as invariantes magnéticas.
- Imprenta:
- Data da defesa: 08.12.2016
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ABNT
CIRO TABORDA, David. Modelamento do campo magnético de descargas não-axissimétricas em tokamaks. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04012017-142757/. Acesso em: 03 jan. 2026. -
APA
Ciro Taborda, D. (2016). Modelamento do campo magnético de descargas não-axissimétricas em tokamaks (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04012017-142757/ -
NLM
Ciro Taborda D. Modelamento do campo magnético de descargas não-axissimétricas em tokamaks [Internet]. 2016 ;[citado 2026 jan. 03 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04012017-142757/ -
Vancouver
Ciro Taborda D. Modelamento do campo magnético de descargas não-axissimétricas em tokamaks [Internet]. 2016 ;[citado 2026 jan. 03 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04012017-142757/
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