In order to study the distribution and evolution of the transient particle and heat fluxes during edge-localized mode (ELM) bursts on the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), the BOUT++ six-field two-fluid model is used to simulate the pedestal collapse. The profiles from the EAST H-mode discharge #56129 are used as the initial conditions. Linear analysis shows that the resistive ballooning mode and drift-Alfven wave are two dominant instabilities for the equilibrium, and play important roles in driving ELMs. The evolution of the density profile and the growing process of the heat flux at divertor targets during the burst of ELMs are reproduced. The time evolution of the poloidal structures of Te is well simulated, and the dominant mode in each stage of the ELM crash process is found. The studies show that during the nonlinear phase, the dominant mode is 5, and it changes to 0 when the nonlinear phase goes to saturation after the ELM crash. The time evolution of the radial electron heat flux, ion heat flux, and particle density flux at the outer midplane (OMP) are obtained, and the corresponding transport coefficients Dr, χir, and χer reach maximum around 0.3 ∼ 0.5 m2 s−1 at ΨN = 0.9. The heat fluxes at outer target plates are several times larger than that at inner target plates, which is consistent with the experimental observations. The simulated profiles of ion saturation current density (js) at the lower outboard (LO) divertor target are compared to those of experiments by Langmuir probes. The profiles near the strike point are similar, and the peak values of js from simulation are very close to the measurements.
EAST装置におけるELMバースト中の過渡的粒子および熱フラックスの分布と発展を研究するため、BOUT++六場二流体モデルを用いてペデスタル崩壊をシミュレーションした。初期条件としてEASTのHモード放電#56129のプロファイルを使用した。線形解析により、抵抗性バルーニングモードとドリフトアルヴェン波が平衡状態における二つの主要な不安定性であり、ELMの駆動に重要な役割を果たすことが示された。シミュレーションは、ELMバースト中の密度プロファイルの時間発展とダイバータターゲットでの熱フラックスの成長過程を再現した。また、電子温度のポロイダル構造の時間発展がよく再現され、ELM崩壊過程の各段階における支配モードが特定された。非線形段階ではモード5が支配的であり、ELM崩壊後の飽和段階に移行するとモード0に変化することが明らかになった。外側中平面(OMP)における動径方向の電子熱フラックス、イオン熱フラックス、粒子フラックスが得られ、対応する輸送係数χr、χir、DrはΨN=0.9付近で最大値0.3〜0.5 m²/sに達した。外側ダイバータターゲットでの熱フラックスは内側ターゲットの数倍であり、実験観測と一致した。下部外側(LO)ダイバータターゲットにおけるイオン飽和電流密度(js)のシミュレーションプロファイルをラングミュアプローブによる実験結果と比較した。ストライク点近傍のプロファイルは類似しており、jsのピーク値は測定値に非常に近いことが確認された。