The MARS-F code (Liu et al 2000 Phys. Plasmas7 3681), has been updated to include two-fluid (2F) effects for linear stability analysis of magneto-hydrodynamic modes. The updated code, referred to as MARS-2F, is then applied to study flow stabilization of the resistive wall mode (RWM) in a reactor-scale negative-triangularity (NT) plasma, with the results also compared to that obtained in a positive-triangularity counterpart. The RWM is computed to be stable in plasmas with slow or even vanishing toroidal fluid flow according to the 2F-model, with much wider stability window for the NT plasma. This stability regime is attributed to the E × B flow stabilization, which is finite even at vanishing (single) fluid flow since the diamagnetic flow remains finite. This finding provides an alternative interpretation of the RWM stability in the slow-flow regime in tokamak plasmas as observed in experiments. Varying the fluid flow shear and a parallel sound wave damping model confirms the robustness of the 2F-model in predicting the stable window for the RWM in the slow-fluid-flow regime.
MARS-Fコード(Liu et al 2000 Phys. Plasmas7 3681)は、磁気流体力学モードの線形安定性解析のために二流体(2F)効果を含むよう更新された。更新されたコードはMARS-2Fと呼ばれ、負三角形度(NT)を有する炉規模プラズマにおける抵抗性壁モード(RWM)の流れ安定化の研究に適用され、その結果は正三角形度の対応するプラズマで得られた結果とも比較される。2Fモデルによれば、RWMは、遅い、あるいは消失しつつあるトロイダル流体流を有するプラズマにおいて安定であると計算され、NTプラズマでは安定性ウィンドウがはるかに広い。この安定領域はE × B流れの安定化に起因する。このE × B流れは、反磁性流が有限に保たれるため、(単一の)流体流が消失しても有限である。この発見は、実験で観測されたトカマクプラズマにおける低速流領域でのRWM安定性に対する代替的解釈を提供する。流体流のシアおよび平行音波減衰モデルを変化させることで、低速流体流領域におけるRWMの安定ウィンドウを予測する2Fモデルの頑健性が確認される。