The interplay of flows and turbulence in Ohmic FT-2 tokamak plasmas is analysed via gyrokinetic simulations with the flux-driven ELMFIRE code. The simulation predictions agree qualitatively with analytical estimates for the scaling of the neoclassical radial electric field as a function of collisionality for ad hoc parameters. For the experimental parameters, the global full-f modeling agrees well with the analytical estimates in a neoclassical setting, while including kinetic electrons and impurities has a small impact. Allowing turbulence to develop modifies the flow profile through relaxation of profiles caused by turbulent transport, non-adiabatic response of passing electrons around rational surfaces, and turbulent flow drive. Geodesic acoustic mode (GAM) is the main zonal flow component in the simulations, and its frequency and amplitude agree with theoretical predictions and experimental measurements. In the simulations, the non-linear energy transfer from the turbulence to the flows through the Reynolds force is balanced by the collisional flow dissipation. Temporal relationship between the oscillating flow, Reynolds force, and turbulent particle flux is consistent with the fundamental physics picture of GAM modulating turbulent transport on the time scale of the mode. Experimental evidence also suggests anti-correlation of GAM amplitude and turbulent fluctuations.
オーミックFT-2トカマクプラズマにおける流れと乱流の相互作用は、フラックス駆動型ELMFIREコードを用いたジャイロ運動論シミュレーションにより解析される。シミュレーションの予測は、アドホックパラメータに対する新古典論的な動径電場の衝突頻度依存性のスケーリングに関する解析的推定と定性的に一致する。実験パラメータに対しては、大域的full-fモデリングは新古典論的設定における解析的推定とよく一致する一方、運動論的電子と不純物を含めることは小さな影響しか及ぼさない。乱流の発達を許容すると、乱流輸送によるプロファイルの緩和、有理面周辺における通過電子の非断熱応答、および乱流流れ駆動を通じて、流れのプロファイルが修正される。測地音響モード（GAM）はシミュレーションにおける主要な帯状流成分であり、その周波数と振幅は理論的予測および実験的測定と一致する。シミュレーションにおいて、レイノルズ力を通じた乱流から流れへの非線形エネルギー伝達は、衝突による流れの散逸によって釣り合っている。振動する流れ、レイノルズ力、および乱流粒子フラックスの間の時間的関係は、GAMがモードの時間スケールで乱流輸送を変調するという基礎的な物理像と整合する。実験的証拠もまた、GAM振幅と乱流揺動の反相関を示唆している。