A relatively simple dynamic model of low-frequency plasma convection is proposed to simulate turbulent cross-field transport in the tokamak core. The model is based on a special set of nonlinear weakly dissipative adiabatically reduced MHD-like equations, which self-consistently describe both turbulent plasma fluctuations and the resulting nondiffusive transport. Transient regimes with a fast turn on, turn off, and spatial redistribution of electron-cyclotron heating, as well as regimes with sawtooth oscillations were simulated numerically at time intervals exceeding the plasma energy confinement time. The results obtained demonstrate fast nonlocal responses of the resulting transport processes to the fast changes in external conditions and are in reasonable agreement with experiments in various tokamaks.
比較的単純な低周波対流の動的モデルを提案し、トカマク中心部における乱流横断輸送をシミュレーションする。このモデルは、非線形で弱散逸性の断熱縮約MHD類似方程式の特別なセットに基づいており、乱流プラズマ変動とそれに伴う非拡散輸送の両方を自己無撞着に記述する。電子サイクロトロン加熱の高速オン・オフおよび空間的再分布を伴う過渡状態、ならびにセキュリティー振動を伴う状態を、プラズマ閉じ込め時間を超える時間間隔で数値シミュレーションした。得られた結果は、外部条件の急激な変化に対する輸送過程の高速な非局所的応答を示し、様々なトカマクにおける実験と合理的に一致する。