Plasma momentum transport within magnetic surfaces plays a fundamental role in a number of toroidal plasma physics issues, such as turbulence suppression, impurity transport, bootstrap current generation and the shielding of resonant magnetic error field perturbations. Stellarators provide opportunities for improved understanding of plasma flow effects because (a) new forms of quasi-symmetry (e.g. helical, poloidal) can be produced that differ significantly from the tokamak and (b) symmetry-breaking effects (always present to some degree) reduce the close coupling between parallel and cross-field transport characteristics of symmetric systems. External control coils can also be used to further enhance or suppress such effects. A method has been developed to evaluate the variation of neoclassical self-generated plasma flows in stellarators both within and across magnetic surfaces. This introduces a new dimension into both the optimization of stellarators and to the improved understanding of the existing confinement database. Application of this model to a range of configurations indicates that flow directionality and shearing rates are significantly influenced by the magnetic structure. In addition, it is demonstrated that flows in stellarators are sensitive to profile effects and the presence of external momentum sources, such as neutral beams.
磁気面内におけるプラズマ運動量輸送は、乱流抑制、ブートストラップ電流生成、共鳴磁場摂動の遮蔽など、トロイダルプラズマ物理学の多くの問題において基本的な役割を果たす。ステラレータは、プラズマ流の効果を理解するための改善された機会を提供する。なぜなら、(a) トカマクとは大きく異なる新しい形態の準対称性（例えば、ヘリカル対称性、ポロイダル対称性）を生成することができ、(b) 常にある程度存在する対称性破れ効果により、対称系における平行方向と垂直方向の輸送の密結合が低減されるからである。外部コイルを用いて、このような効果をさらに増強または抑制することも可能である。磁気面内および磁気面間におけるステラレータの新古典的自発プラズマ流を評価する方法が開発された。これにより、ステラレータの最適化と既存の閉じ込めデータベースの理解向上の両方に新たな次元がもたらされる。このモデルを様々な配位に適用した結果、流れの方向性とシア速度が磁気構造によって有意に影響を受けることが示された。さらに、ステラレータにおける流れは、分布効果や中性ビームなどの外部運動量源の存在に敏感であることが実証された。