An integrated model of sawtooth cycles is presented, which includes also the effects of fishbone oscillations in between the sawtooth core collapses. All phases of a sawtooth cycle are modelled, with the onset predicted by the Porcelli model, the post-crash current and profiles with the flat current model, and the recovery phase with TGLF and NCLASS. It will be shown that TGLF significantly overestimates turbulent transport throughout the whole sawtooth period, and an additional turbulence stabilisation mechanism, which could be driven by fast particle effects, has to be invoked to recover the correct fluxes. The collapse of the temperature and density profiles is obtained with MHD-driven anomalous diffusivity applied within the surface at the crash time. The redistribution of fast particles and rotation is modelled as well. The fishbone onset criterion and induced radial transport and radial electric field are also modelled. Notably, the fishbone-induced radial electric field predicted by reduced models is found to have little effects on core turbulence. The results are validated on AUG discharges in presence of neutral beam injection and electron cyclotron heating schemes.
統合された鋸歯状周期モデルを提示する。このモデルは、鋸歯状コア崩壊の間のフィッシュボーン振動の効果も含む。鋸歯状周期の全位相がモデル化され、その開始はポルチェリモデルにより予測され、クラッシュ後の電流およびq分布はフラット電流モデルにより、回復位相はTGLFおよびNCLASSにより記述される。TGLFは鋸歯状周期全体にわたって乱流輸送を有意に過大評価すること、そして正しいフラックスを回復するためには、高速粒子効果によって駆動され得る追加の乱流安定化機構を仮定しなければならないことが示される。温度および密度分布の崩壊は、クラッシュ時にq=1表面内で適用されるMHD駆動の異常拡散係数によって得られる。高速粒子と回転の再分布もモデル化される。フィッシュボーンの発生条件と、誘起される径方向輸送および径方向電場もモデル化される。注目すべきことに、簡約モデルによって予測されるフィッシュボーン誘起径方向電場は、コア乱流にほとんど影響を与えないことが見出される。結果は、中性粒子ビーム入射および電子サイクロトロン加熱スキームの存在下でのAUG放電において検証される。