Desenvolvimento de sonda de vorticidade para caracterização da turbulência na borda da coluna de plasma no TCABR (2017)
- Authors:
- Autor USP: HACK, ELION DANIEL - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FAP
- DOI: 10.11606/D.43.2017.tde-28032023-113255
- Subjects: FÍSICA DE PLASMAS; FUSÃO NUCLEAR; TOKAMAKS
- Keywords: SONDA DE LANGMUIR; VORTICIDADE
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Um fenômeno de grande importância em plasmas confinados magneticamente é o transporte anômalo de partículas e energia para fora da zona de confinamento, que é muito superior ao calculado pela teoria colisional neoclássica. Diversas evidências indicam que esse fenômeno se deva principalmente a células de convecção e estruturas coerentes criadas no plasma devido à turbulência. Por outro lado, a mesma turbulência pode também gerar fluxos cisalhados no plasma, reduzindo o transporte anômalo. Quando isso acontece, é alcançado um regime melhorado de confinamento. Neste projeto foi desenvolvida uma sonda eletrostática que permite medir localmente a vorticidade na borda e região adjacente à coluna de plasma no tokamak TCABR. O equipamento foi projetado, montado, testado, instalado e utilizado em uma série de campanhas experimentais sobre o estudo de turbulência. Realizando medidas em diversas posições radiais diferentes foi possível caracterizar estruturas coerentes que se propagam para fora do plasma conhecidas como bursts e, empregando a técnica de análise condicional, determinar a vorticidade associada a essas estruturas reproduzindo resultados semelhantes aos obtidos no dispositivo RFX. Em todas as medidas realizadas foi observado um pico negativo de vorticidade simultâneo à detecção da estrutura pela sonda e em alguns casos foi possível verificar ainda a existência de uma estrutura dipolar na vorticidade. Esse resultado é importante para validar modelos teóricos de formação e propagação dos bursts, mecanismo responsável por parte do transporte anômalo de partículas e energia. Finalmente foi feito um teste da sonda em medições de supressão de turbulência pelo cisalhamento do fluxo poloidal na região próxima a borda da coluna de plasma.Foi aplicado o critério BDT (Biglari-Diamond-Terry) que compara o tempo característico de cisalhamento com o tempo característico de difusão das estruturas, que é estimado baseado no tempo de queda da autocorrelação de um sinal turbulento. Os resultados foram compatíveis com os esperados para descargas em modo de baixo confinamento. O tempo de cisalhamento diminui conforme a sonda é aproximada da borda do plasma, o que é compatível com o fato esperado de que exista um aumento do gradiente de campo elétrico radial na região. No entanto, o tempo de cisalhamento é maior que o tempo de difusão em todas as regiões, não satisfazendo o critério BDT para supressão de turbulência.
- Imprenta:
- Data da defesa: 06.11.2017
- Este periódico é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
HACK, Elion Daniel. Desenvolvimento de sonda de vorticidade para caracterização da turbulência na borda da coluna de plasma no TCABR. 2017. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-28032023-113255/. Acesso em: 20 out. 2024. -
APA
Hack, E. D. (2017). Desenvolvimento de sonda de vorticidade para caracterização da turbulência na borda da coluna de plasma no TCABR (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-28032023-113255/ -
NLM
Hack ED. Desenvolvimento de sonda de vorticidade para caracterização da turbulência na borda da coluna de plasma no TCABR [Internet]. 2017 ;[citado 2024 out. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-28032023-113255/ -
Vancouver
Hack ED. Desenvolvimento de sonda de vorticidade para caracterização da turbulência na borda da coluna de plasma no TCABR [Internet]. 2017 ;[citado 2024 out. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-28032023-113255/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.43.2017.tde-28032023-113255 (Fonte: oaDOI API)
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