Theory-based turbulent transport models have been proposed and used in transport simulations to predict the performance of the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). We have selected the current diffusive ballooning mode (CDBM), GLF23 and Weiland models as typical transport models. Taking experimental data from the ITPA profile database, simulations have been carried out to compare the results with each other using our one-dimensional diffusive transport code. It is found that each model has unique dependence on devices and operation modes, and most reasonable results among the models can be obtained by the CDBM model for L-mode discharges and by the GLF23 model for H-modes. From an analysis of Te/Ti dependence, predictions of the CDBM and Weiland models could be better in the hot electron regime. The effect of the elliptic cross section of the plasma has been included in the CDBM model, and it is confirmed that an accuracy of the prediction is improved for H-mode discharges. Finally, heat transport simulations for a single particle species have indicated that the CDBM model reproduces Ti profiles more accurately than Te profiles.
理論に基づく乱流輸送モデルが提案され、国際熱核融合実験炉(ITER)の性能予測のための輸送シミュレーションに使用されている。我々は、代表的な輸送モデルとして、電流拡散型バルーニングモード(CDBM)、GLF23、およびWeilandモデルを選択した。ITER物理活動(ITPA)データベースからの実験データを用いて、我々の一次元拡散型輸送コードによりシミュレーションを実施し、各モデルの結果を相互に比較した。各モデルは装置や運転モードに対して固有の依存性を示すことが見出され、Lモード放電ではCDBMモデル、Hモード放電ではGLF23モデルが最も妥当な結果を与えることが明らかとなった。電子温度とイオン温度の比(Te/Ti)の依存性の解析から、CDBMモデルとWeilandモデルの予測は高温電子領域において改善の余地があることが示された。プラズマの楕円断面形状の効果をCDBMモデルに組み込んだところ、Hモード放電における予測精度の向上が確認された。さらに、単一粒子種に対する熱輸送シミュレーションにより、CDBMモデルは電子温度プロファイルよりもイオン温度プロファイルをより正確に再現することが示された。