The integrated simulation framework for toroidal momentum transport is developed, which self-consistently calculates the neoclassical toroidal viscosity (NTV), the radial electric field and the resultant toroidal rotation together with the scrape-off-layer (SOL) physics-based boundary model. The coupling of three codes, the 1.5D transport code TOPICS, the three-dimensional (3D) equilibrium code VMEC and the 3D drift-kinetic equation solver FORTEC-3D, makes it possible to calculate the NTV due to the non-axisymmetric perturbed magnetic field caused by toroidal field coils. Analyses reveal that the NTV significantly influences in JT-60U and holds the key to determine the NTV profile. The sensitivity of the profile to the boundary rotation necessitates a boundary condition modelling for toroidal momentum. Owing to the high-resolution measurement system in JT-60U, the gradient is found to be virtually zero at the separatrix regardless of toroidal rotation velocities. Focusing on , the boundary model of toroidal momentum is developed in conjunction with the SOL/divertor plasma code D5PM. This modelling realizes self-consistent predictive simulations for operation scenario development in ITER.
統合型トロイダル運動量輸送シミュレーションフレームワークを開発した。これは、新古典トロイダル粘性（NTV）、動径電場、および結果として生じるトロイダル回転を、スクレイプオフ層（SOL）物理に基づく境界モデルとともに自己無撞着に計算するものである。3つのコード、すなわち1.5次元輸送コードTOPICS、3次元（3D）平衡コードVMEC、および3Dドリフト運動論方程式ソルバーFORTEC-3Dの結合により、トロイダル磁場コイルによって引き起こされる非軸対称摂動磁場に起因するNTVを計算することが可能となる。解析により、NTVはJT-60Uにおいて に有意に影響し、 がNTV分布を決定する鍵を握ることが明らかになった。境界回転に対する 分布の感度は、トロイダル運動量の境界条件モデリングを必要とする。JT-60Uの高分解能計測システムにより、トロイダル回転速度に関係なく、セパラトリックスにおける 勾配が実質的にゼロであることが見出された。 に着目し、SOL/ダイバータプラズマコードD5PMと連携してトロイダル運動量の境界モデルを開発した。このモデリングにより、ITERにおける運転シナリオ開発のための自己無撞着予測シミュレーションが実現する。