Self-consistent modeling using the stability, transport, equilibrium, and pedestal (STEP) workflow in the OMFIT integrated modeling framework (predicting pedestal with EPED, core profiles with TGYRO, current profile with ONETWO, and EFIT for equilibrium) suggests ITER and future devices such as China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) Zhuang et al (2019 Nucl. Fusion59 112010) will benefit from high-density operation (Greenwald limit fraction 0.7−1.3). Regimes with an operational density near the Greenwald limit will likely need peaked density profiles so that the pedestal density remains below the Greenwald limit. Peaked density profiles can be achieved with the help of pellet injection. A flexible Pellet Ablation Module (PAM), which predicts the density source based on a comprehensive analytical pellet ablation model, has been developed for predicting pellet fueling for transport studies, and has been incorporated into the STEP workflow for predictive modeling. This workflow is applied to DIII-D and finds good agreement with experiments. On ITER the effect of pellet fueling is examined in an advanced inductive scenario, where a fusion gain of up to Q = 9 is predicted with strong central pellet fueling. On CFETR, with a mid-radius density source, an average of electrons s−1 are required to achieve the density and temperature profiles necessary for the 1000 MW advanced scenario with a tritium burn-up fraction of .
OMFIT統合モデリングフレームワークにおける安定性・輸送・平衡・ペデスタル(STEP)ワークフロー(EPEDによるペデスタル予測、TGYROによるコアプロファイル予測、ONETWOによる電流プロファイル予測、EFITによる平衡計算)を用いた自己無撞着モデリングは、ITERおよび中国核融合工学試験炉(CFETR) Zhuang et al (2019 Nucl. Fusion59 112010) などの将来装置が高密度運転(グリーンワルド限界密度比 0.7−1.3)から恩恵を受けることを示唆している。グリーンワルド限界付近の運転密度を持つ運転領域は、ペデスタル密度をグリーンワルド限界以下に保つために、ピーク状の密度分布を必要とする可能性が高い。ピーク状の密度分布は、ペレット入射の助けを借りて達成できる。包括的な解析的ペレットアブレーションモデルに基づいて密度源を予測する柔軟なペレットアブレーションモジュール(PAM)は、輸送研究のためのペレット燃料供給を予測するために開発され、予測モデリングのためのSTEPワークフローに組み込まれている。このワークフローはDIII-Dに適用され、実験と良好な一致を示す。ITERでは、先進誘導シナリオにおいてペレット燃料供給の効果が調べられており、強力な中心ペレット燃料供給により、最大Q = 9の核融合利得が予測されている。CFETRでは、中半径の密度源を用いて、トリチウム燃焼率 . の1000 MW先進シナリオに必要な密度・温度分布を達成するために、平均 電子 s−1 が必要である。