Modelling the scrape-off layer of a stellarator is challenging due to the complex magnetic 3D geometry. The here presented study analyses simulations of the scrape-off layer (SOL) of the stellarator Wendelstein 7-X (W7-X) using spatially varying diffusion coefficients for the magnetic standard configuration, extending our previous study (Bold et al 2022 Nucl. Fusion62 106011). Comparing the EMC3-Eirene simulations with experimental observations, an inconsistency between the strike-line width (SLW) and the upstream parameters was observed. While to match the experimental SLW a particle diffusion coefficient D ≈ 0.2 m2 s−1 is needed, D ≈ 1 m2 s−1 is needed to get experimental separatrix temperatures of 50 eV at the given experimental heating power. We asses the impact of physically motivated spatially varying transport coeffients. Agreement with experimental data can be improved, but various differences remain. We show that drifts are expected to help overcome the discrepancies and, thus, the development of SOL transport models including drifts is a necessary next step to study the SOL transport of the W7-X stellarator.
ステラレータのスクレイプオフ層をモデル化することは、複雑な3次元磁場幾何学形状のために困難である。ここで提示する研究は、磁気標準配位に対して空間的に変化する拡散係数を用いたステラレータWendelstein 7-X (W7-X)のスクレイプオフ層(SOL)のシミュレーションを解析し、我々の以前の研究(Bold et al 2022 Nucl. Fusion62 106011)を拡張するものである。EMC3-Eireneシミュレーションと実験観測を比較すると、ストライクライン幅(SLW)と上流パラメータの間に整合性の不一致が観察された。実験的なSLWに一致させるには粒子拡散係数D ≈ 0.2 m2 s−1が必要である一方、与えられた実験加熱出力で実験的なセパラトリクス温度50 eVを得るにはD ≈ 1 m2 s−1が必要である。我々は物理的に動機づけられた空間的に変化する輸送係数の影響を評価する。実験データとの一致は改善され得るが、様々な差異が残る。我々は、ドリフトがこれらの不一致を克服するのに役立つと期待されることを示し、したがって、ドリフトを含むSOL輸送モデルの開発が、W7-XステラレータのSOL輸送を研究するための必要な次のステップであることを示す。