Magnetic flux ropes produced during non-inductive startup of the Pegasus Toroidal Experiment (Eidietis et al 2007 J. Fusion Energy26 43) are simulated with nonlinear magnetohydrodynamic (MHD) and two-fluid plasma models. A single injector is represented by a localized source-density for magnetic helicity and thermal energy. Results show development of a hollow tokamak-like profile from a sequence of co-helicity merging events that release flux-rope rings from the driven flux rope. Accumulation of poloidal flux over many events redirects the driven flux rope so that its path traces a toroidal surface. Evidence of a quasi-separatrix layer is found from analysis of the squashing-degree parameter during a ring formation event in an MHD simulation. The layer bifurcates twice, once between non-reconnecting passes and again between reconnecting passes of the driven flux rope. Chaotic scattering during ring formation is also apparent from the distribution of field-line lengths. Correlation of flow-velocity and magnetic-field fluctuations, an MHD dynamo-like effect, concentrates symmetric poloidal flux during ring formation.
ペガサストロイダル実験装置(Eidietis et al 2007 J. Fusion Energy26 43)における非誘導立ち上げ中に生成される磁気フラックスロープを、非線形磁気流体力学(MHD)および二流体プラズマモデルを用いてシミュレーションした。単一の入射器は、磁気ヘリシティと熱エネルギーの局所的な源として表現される。結果は、駆動されたフラックスロープからフラックスロープリングを放出する一連の同一ヘリシティ合体事象を通じて、中空のトカマク様プロファイルが発達することを示している。多数の事象にわたるポロイダルフラックスの蓄積は、駆動されたフラックスロープの経路を変え、その軌跡がトロイダル表面を描くようにする。MHDシミュレーションにおけるリング形成事象中のスクイッシング度パラメータの解析から、準セパラトリックス層の証拠が見出される。この層は2回分岐し、1回は駆動されたフラックスロープの非再接続通過時、もう1回は再接続通過時に生じる。リング形成中のカオス的散乱は、磁力線長の分布からも明らかである。流れ速度と磁場の変動の相関は、MHDダイナモ効果として、リング形成中に対称なポロイダルフラックスを集中させる。