The properties and possible triggering mechanisms of Alfvén waves in the reversed-field pinch (RFP) and circular tokamak configurations are discussed in the framework of nonlinear 3D magnetohydrodynamics (MHD) modeling. Numerical simulations are performed with the SpeCyl code (Cappello and Biskamp 1996 Nucl. Fusion) that solves the equations of the viscoresistive MHD model in cylindrical geometry. Configurations with increasing levels of complexity are analyzed. First, single-wave numerical solutions are compared with analytical ones in the simplest case of a uniform axial magnetic field: an excellent agreement is obtained for both the shear Alfvén wave (SAW) and the compressional Alfvén eigenmodes (CAEs). Then, tokamak and RFP configurations are studied. Phenomena such as phase mixing of SAW, resonant absorption of CAEs and the appearance of the global Alfvén eigenmode are described. Finally, the fully 3D RFP case with typical sawtoothing activity is investigated, showing for the first time in nonlinear RFP simulations the excitation of Alfvén waves by magnetic reconnection events. The modeling results appear to be consistent with the experimental characterization of Alfvénic activity observed in RFX-mod.
反転磁場ピンチ（RFP）およびトカマク配位におけるアルヴェーン波の特性と可能な励起機構について、非線形3次元磁気流体力学（MHD）モデリングの枠組みで議論する。数値シミュレーションは、円筒配位における粘性抵抗性MHDモデルの方程式を解くSpeCylコード（Cappello and Biskamp 1996 Nucl. Fusion）を用いて実施する。複雑度の異なる配位を解析する。まず、一様な軸方向磁場という最も単純な場合において、単一波の数値解を解析解と比較し、シア・アルヴェーン波（SAW）と圧縮性アルヴェーン固有モード（CAE）の両方について優れた一致が得られることを示す。次に、トカマク配位とRFP配位を研究する。SAWの位相混合、CAEの共鳴吸収、および大域的アルヴェーン固有モードの出現などの現象について述べる。最後に、典型的なサウィートゥース活動を伴う完全3次元RFP配位を調査し、非線形RFPシミュレーションにおいて初めて、磁気リコネクション事象によるアルヴェーン波の励起を示す。モデリング結果は、RFX-modで観測されたアルヴェーン性活動の実験的特徴と整合的であるように思われる。