The properties of core turbulence and thermal transport are investigated for EAST high-βP (βP ∼ 3.1) plasmas with dominant electron heating (Te/Ti > 1) via gyrokinetic simulation with the NLT code. Linear simulations identify that the electrostatic -driven trapped electron mode (-TEM) dominates in the core region (ρ< 0.7) and the ion temperature gradient (ITG) mode dominates in the out region (ρ⩾ 0.7), consistent with the linear threshold analysis of micro-instabilities. Sensitivity analysis shows that the normalized electron density gradient (R/Lne) and ITG (R/LTi) are two effective parameters to stabilize TEM instability. Nonlinear simulations are also carried out and compared with the experimental results, which show that the electron thermal internal transport barrier (ITB) in EAST high-βP plasma is determined by the TEM-induced turbulence. A higher zonal flow shearing rate is observed in the ITB region (0.2 < ρ < 0.34), which can regulate energy transport induced by TEM turbulence and facilitate the formation of e-ITB. A plausible positive feedback mechanism to mitigate turbulence transport and improve energy confinement via enhanced ion heating is proposed for future experiments.
EAST高βP(βP ∼ 3.1)プラズマにおける電子加熱が支配的な(Te/Ti > 1)コア乱流と熱輸送の特性を、NLTコードを用いたジャイロ運動論シミュレーションにより調査した。線形シミュレーションにより、静電的な電子捕捉モード(TEM)がコア領域(ρ < 0.7)で支配的であり、イオン温度勾配(ITG)モードが外側領域(ρ ≥ 0.7)で支配的であることが特定され、これは微視的不安定性の線形閾値解析と一致する。感度解析により、規格化電子密度勾配(R/Lne)とITG(R/LTi)がTEM不安定性を安定化するための2つの有効なパラメータであることが示された。非線形シミュレーションも実施し、実験結果と比較した結果、EAST高βPプラズマにおける電子熱内部輸送障壁(ITB)はTEM誘起乱流によって決定されることが示された。ITB領域(0.2 < ρ < 0.34)ではより高いシア流が観測され、これがTEM誘起乱流によるエネルギー輸送を抑制し、e-ITBの形成を促進し得ることが示された。将来の実験に向けて、イオン加熱の強化による乱流輸送の抑制とエネルギー閉じ込めの改善に関する妥当な正のフィードバック機構が提案された。