A time dependent zero-dimensional model of plasma transport for reversed field pinch devices is developed to perform parametric studies on next generation experiments. The model includes energy balance equations for electrons and ions. Particle density and current are specified quantities. Impurities are treated using a coronal nonequilibrium model. Particle leakage and recycling are included for plasma and impurities. The particle lifetime is a specified parameter. The energy confinement times for electrons and ions are specified as multiplicative coefficients times the Ohmic energy confinement time. Ohmic heating is enhanced by an anomaly factor, and a direct ion heating term is included via anomalous resistive heating represented by a multiplicative coefficient times Ohmic heating. A single set of coefficients is found to simulate a variety of ZT-40M runs with different currents and wall conditions. The resulting model is employed to perform parametric analysis on the behaviour of ZTH at 2 MA operation. A confinement law consistent with the Connor-Taylor scaling is used. Three parameter variations are evaluated: I/N from 3 × 10−14 A·m to 6 × 10−14 A·m, the impurity recycle time from 5 ms to 1000 ms, and the carbon percentage from 1% to 10%. It is found that the temperature at the end of the flat-top phase of the current profile is proportional to I/N, and the proportionality constant increases with the particle confinement time τp. For fixed I/N, the temperature increases with τp largely because a reduction of the impurity recycle reduces the radiation loss. When the model is applied to RFX, the temperatures are almost identical to those in ZTH if τp scales as the square of the plasma radius.
逆磁場ピンチ装置の次世代実験に関するパラメトリック研究を行うために、時間依存の零次元プラズマ輸送モデルを開発した。このモデルには、電子とイオンのエネルギー収支方程式が含まれる。粒子密度と電流は指定された量である。不純物はコロナ非平衡モデルを用いて扱われる。粒子の漏れとリサイクリングは、プラズマと不純物の両方について含まれる。粒子寿命は指定されたパラメータである。電子とイオンのエネルギー閉じ込め時間は、オームエネルギー閉じ込め時間の乗算係数倍として指定される。オーム加熱は異常係数によって増強され、異常抵抗加熱による直接イオン加熱項が、オーム加熱の乗算係数倍として表されて含まれる。単一の係数セットが、異なる電流と壁条件を持つ多様なZT-40M運転をシミュレートすることが見出された。得られたモデルは、2 MA運転時のZTHの挙動に関するパラメトリック解析を行うために用いられる。コナー・テイラースケーリングと整合する閉じ込め則が使用される。3つのパラメータ変動が評価される：I/Nが3 × 10−14 A·mから6 × 10−14 A·mまで、不純物リサイクル時間が5 msから1000 msまで、炭素割合が1%から10%まで。電流プロファイルのフラットトップ位相終了時の温度はI/Nに比例し、その比例定数は粒子閉じ込め時間τpとともに増加することが見出された。I/Nが固定の場合、温度はτpとともに増加するが、これは主に不純物リサイクルの低減が放射損失を減少させるためである。このモデルをRFXに適用すると、τpがプラズマ半径の二乗に比例してスケーリングされる場合、温度はZTHのものとほぼ同一となる。