A comparative study of energy transport for medium- to high-density discharges in the stellarator-heliotrons TJ-II, W7-AS and LHD is carried out. The specific discharge parameters are chosen to apply a recently concluded benchmarking study of neoclassical (NC) transport coefficients (Beidler et al 2011 Nucl. Fusion51 076001) to perform this validation study. In contrast to previous experiments at low densities for which electron transport was predominant (Yokoyama et al 2007 Nucl. Fusion47 1213), the current discharges also exhibit significant ion energy transport. As it affects the energy transport in 3D devices, the ambipolar radial electric field is addressed as well. For the discharges described, ion-root conditions, i.e. a small negative radial electric field were found. The energy transport in the peripheral region cannot be explained by NC theory. Within a 'core region'(r/a < 1/2 ∼ 2/3), the predicted NC energy fluxes comply with experimental findings for W7-AS. For TJ-II, compliance in the core region is found for the particle transport and the electron energy transport. For the specific LHD discharges, the core energy transport complied with NC theory except for the electron energy transport in the inward-shifted magnetic configuration. The NC radial electric field tends to agree with experimental results for all devices but is measured to be more negative in the core of both LHD and TJ-II. As a general observation, the energy confinement time approaches the gyro-Bohm-type confinement scaling ISS04 (Yamada et al 2005 Nucl. Fusion45 1684). This work is carried out within the International Stellarator-Heliotron Profile Database (www.ipp.mpg.de/ISS and http://ishpdb.nifs.ac.jp/index.html).
中程度から高密度の放電におけるエネルギー輸送に関する比較研究が、ステラレーター・ヘリオトロン装置TJ-II、W7-AS、およびLHDにおいて実施された。特定の放電パラメータは、新古典(NC)輸送係数の最近完了したベンチマーク研究(Beidler et al 2011 Nucl. Fusion51 076001)を適用してこの検証研究を実施するために選択された。電子輸送が支配的であった低密度での以前の実験(Yokoyama et al 2007 Nucl. Fusion47 1213)とは対照的に、今回の放電は有意なイオンエネルギー輸送も示す。3次元装置におけるエネルギー輸送に影響を与えるため、両極性径方向電場も扱われる。記述された放電について、イオンルート条件、すなわち小さな負の径方向電場が見出された。周辺領域におけるエネルギー輸送はNC理論では説明できない。「コア領域」(r/a < 1/2 ∼ 2/3)内では、予測されたNCエネルギー束はW7-ASの実験結果と一致する。TJ-IIについては、コア領域における粒子輸送および電子エネルギー輸送に関して一致が見られる。特定のLHD放電については、コアエネルギー輸送は、内側シフト磁気配位における電子エネルギー輸送を除いてNC理論と一致した。NC径方向電場は全装置において実験結果と一致する傾向にあるが、LHDおよびTJ-IIの両方のコアにおいてより負の値が測定される。一般的な観察として、エネルギー閉じ込め時間はジャイロボーム型閉じ込めスケーリングISS04(Yamada et al 2005 Nucl. Fusion45 1684)に近づく。この研究は国際ステラレーター・ヘリオトロンプロファイルデータベース(www.ipp.mpg.de/ISS および http://ishpdb.nifs.ac.jp/index.html)の枠組み内で実施される。