A model for predicting toroidal velocity in H-mode plasmas in the presence of internal transport barriers (ITBs) is developed using an empirical approach. In this model, it is assumed that the toroidal velocity is directly proportional to the local ion temperature. This model is implemented in the BALDUR integrated predictive modelling code so that simulations of ITB plasmas can be carried out self-consistently. In these simulations, a combination of a semi-empirical mixed Bohm/gyro-Bohm (mixed B/gB) core transport model that includes ITB effects and NCLASS neoclassical transport is used to compute a core transport. The boundary is taken to be at the top of the pedestal, where the pedestal values are described using a theory-based pedestal model based on a combination of magnetic and flow shear stabilization pedestal width scaling and an infinite-n ballooning pressure gradient model. The combination of the mixed B/gB core transport model with ITB effects, together with the pedestal and the toroidal velocity models, is used to simulate the time evolution of plasma current, temperature and density profiles of 10 JET optimized shear discharges. It is found that the simulations can reproduce an ITB formation in these discharges. Statistical analyses including root mean square error (RMSE) and offset are used to quantify the agreement. It is found that the averaged RMSE and offset among these discharges are about 24.59% and −0.14%, respectively.
内部輸送障壁(ITB)を有するHモードプラズマにおけるトロイダル速度を予測するためのモデルが、経験的アプローチを用いて開発される。このモデルでは、トロイダル速度は局所イオン温度に直接比例すると仮定される。このモデルはBALDUR統合予測モデリングコードに実装され、ITBプラズマのシミュレーションが自己無撞着に実行できるようにされる。これらのシミュレーションでは、ITB効果を含む半経験的混合ボーム/ジャイロボーム(混合B/gB)コア輸送モデルとNCLASS新古典輸送の組み合わせがコア輸送の計算に使用される。境界はペデスタル上部に置かれ、ペデスタル値は磁気およびフローシアー安定化ペデスタル幅スケーリングと無限nバルーニング圧力勾配モデルの組み合わせに基づく理論ベースのペデスタルモデルを用いて記述される。ITB効果を含む混合B/gBコア輸送モデルと、ペデスタルおよびトロイダル速度モデルの組み合わせを用いて、10のJET最適化シアー放電におけるプラズマ電流、温度、密度分布の時間発展がシミュレーションされる。これらの放電においてITB形成が再現され得ることが見出される。二乗平均平方根誤差(RMSE)およびオフセットを含む統計解析が一致度を定量化するために使用される。これらの放電間の平均RMSEおよびオフセットはそれぞれ約24.59%および−0.14%であることが見出される。