Coupled plasma-neutral transport simulations are performed on ADITYA-Upgrade tokamak scrape-off layer (SOL) plasma, where flows in the core and SOL were measured to reverse signs with density variation. The simulations performed using the EMC3-Eirene plasma-neutral code combination incorporate the toroidally continuous high-field-side belt limiter placed in a moderate circular tokamak equilibrium. The development of mutually counter-propagating toroidal plasma flows in the top and bottom regions of both the SOL and core is recovered for relatively high upstream density cases with high input power (300 kW and 3 m2 s−1). The origin of the flows is traced to the poloidal density variation introduced by high recycling on the inboard localized belt limiter. The results are compared with similar observations, for example, in Doppler-shifted passive charge exchange line emission on the ADITYA-Upgrade (ADITYA-U) tokamak, highlighting the role played by residual stress in the total Reynolds stress. The external stimuli, such as a localized gas puff, are discussed as potential drivers of flow, via residual stress, based on the existing resonant model of the tokamak plasma rotation.
ADITYA-Upgradeトカマクのスクレイプオフ層(SOL)プラズマに対して、結合プラズマ・中性粒子輸送シミュレーションを実施した。ここでは、コアとSOL内の流れが密度変化に伴って符号を反転することが計測されている。EMC3-Eireneプラズマ・中性粒子コードの組み合わせを用いて実施したシミュレーションには、中程度の円形トカマク平衡内に配置された、トロイダル方向に連続な高磁場側ベルトリミッターが組み込まれている。比較的高い上流密度の場合において、高い入力電力(300 kWおよび3 m2 s−1)を伴う条件で、SOLとコアの両方の上部および下部領域における、互いに逆向きのトロイダルプラズマ流の形成が再現された。この流れの起源は、内側に局在するベルトリミッターでの高リサイクリングによって導入されるポロイダル密度変動に帰属される。結果は、例えばADITYA-Upgrade(ADITYA-U)トカマクにおけるドップラーシフトした受動的荷電交換線放射など、同様の観測結果と比較され、全レイノルズ応力における残留応力が果たす役割が強調される。局所的なガスパフなどの外部刺激は、トカマクプラズマ回転の既存の共鳴モデルに基づき、残留応力を介した流れの潜在的な駆動因子として議論される。