Global gradient driven gyrokinetic simulations performed with the Gyrokinetic Electromagnetic Numerical Experiment (GENE) code are used to investigate Tokamak à configuration variable (TCV) plasmas with negative triangularity. Considering limited L-mode plasmas, the numerical results are able to reproduce the actual transport level over a major fraction of the plasma minor radius for a plasma with and its equivalent with standard positive triangularity δ. For the same heat flux, a larger electron temperature gradient is sustained by , in turn resulting in an improved electron energy confinement. In agreement with the experiments, a reduction of the electron density fluctuations is also seen. Local flux-tube simulations are used to gauge the magnitude of nonlocal effects. Surprisingly, very little differences are found between local and global approaches for , while local results yield a strong overestimation of the heat fluxes when . Despite the high sensitivity of the turbulence level with respect to the input parameters, global effects appear to play a crucial role in the negative triangularity plasma and must be retained to reconcile simulations and experiments. Finally, a general stabilizing effect of negative triangularity, reducing fluxes and fluctuations by a factor dependent on the actual profiles, is recovered.
ジャイロ運動論的シミュレーションをジャイロ運動論的電磁数値実験(GENE)コードを用いて実施し、負の三角形度を有するトカマク・ア・コンフィギュレーション・バリアブル(TCV)プラズマを調査した。限定モード(Lモード)プラズマを考慮すると、数値結果は、負の三角形度を有するプラズマとその等価な標準的な正の三角形度δを有するプラズマについて、主半径の大部分にわたって実際の輸送レベルを再現することができた。同じ熱流束に対して、負の三角形度により大きな電子温度勾配が維持され、その結果、電子エネルギー閉じ込めが改善された。実験と一致して、電子密度ゆらぎの低減も観察された。局所的なフラックスチューブシミュレーションを用いて、非局所効果の大きさを評価した。驚くべきことに、局所的アプローチと大域的アプローチの間には、負の三角形度の場合にはほとんど差異が見られなかったが、正の三角形度の場合には局所的結果が熱流束を大幅に過大評価した。入力パラメータに対する乱流レベルの高い感度にもかかわらず、大域効果は負の三角形度プラズマにおいて決定的な役割を果たし、シミュレーションと実験を整合させるためには大域的効果を考慮する必要がある。最後に、負の三角形度の一般的な安定化効果が確認され、実際のプロファイルに依存する係数で流束とゆらぎが低減することが再現された。