Three-dimensional turbulence simulations of a RFX-mod diverted plasma are performed in the presence of a biasing electrode. The simulations show a strong suppression of turbulent transport caused by the induced flow shear, which leads to the formation of an edge transport barrier with a pedestal-like structure, in qualitative agreement with RFX-mod experiments. The strong flow shear turbulence suppression with edge voltage biasing is also observed in the proximity of the density limit crossing, suggesting that edge voltage biasing may allow for larger maximum achievable density values. By leveraging the simulation results, the theoretical scaling law of the edge pressure gradient length derived in (Giacomin and Ricci 2020 J. Plasma Phys.86 5) is extended here to account for the flow shear turbulence suppression caused by voltage biasing. The improved theoretical scaling with typical RFX-mod shearing rate values predicts a factor of two increase of the pressure gradient at the separatrix, which is comparable to RFX-mod experiments in the presence of voltage biasing. The implications of the flow shear turbulence suppression due to voltage biasing on the density limit in RFX-mod are also discussed.
RFX-modダイバータプラズマの三次元乱流シミュレーションを、バイアス電極の存在下で実施した。シミュレーションは、誘起されたフローシアによる乱流輸送の強い抑制を示し、それがペデスタル状構造を伴う周辺輸送障壁の形成につながる。これはRFX-mod実験と定性的に一致する。周辺電圧バイアスによる強いフローシア乱流抑制は、密度限界横断の近傍でも観測され、周辺電圧バイアスが達成可能な最大密度値を大きくする可能性を示唆している。シミュレーション結果を活用することにより、(Giacomin and Ricci 2020 J. Plasma Phys.86 5) で導出された周辺圧力勾配長の理論的スケーリング則を、電圧バイアスによって引き起こされるフローシア乱流抑制を考慮するようにここで拡張する。典型的なRFX-modのシアリングレート値を用いた改良された理論スケーリングは、セパラトリックスにおける圧力勾配の2倍の増加を予測し、これは電圧バイアス存在下でのRFX-mod実験に匹敵する。電圧バイアスによるフローシア乱流抑制がRFX-modの密度限界に及ぼす影響についても議論する。