In tokamak experiments, sufficiently strong E × B flow shear reduces turbulent transport, thereby improving the prospects for fusion power plants. It is therefore of great importance to efficiently explore parameter space to find where strong plasma flow can be achieved. To this end, we propose a new, physically motivated quasi-linear model for estimating momentum transport from turbulence in the presence of toroidal flow shear and plasma shaping. The method gives good estimates of momentum transport for up–down asymmetric geometries as well as low magnetic shear and tight aspect ratio. The results are benchmarked with high-fidelity nonlinear GENE simulations, demonstrating that it provides a fast and accurate estimate of momentum transport.
トカマク実験において、十分に強いE×Bフローシアは乱流輸送を低減し、それにより核融合発電所の実現可能性を向上させる。したがって、強いプラズマフローが達成され得るパラメータ空間を効率的に探索することは極めて重要である。この目的のため、我々は、トロイダルフローシアとプラズマ形状の存在下での乱流からの運動量輸送を推定するための、新しく物理的に動機づけられた準線形モデルを提案する。この手法は、上下非対称形状だけでなく、低磁気シアおよび緊密なアスペクト比に対しても、運動量輸送の良好な推定値を与える。結果は高忠実度非線形GENEシミュレーションとベンチマークされ、それが運動量輸送の高速かつ正確な推定を提供することを実証している。