A toroidal momentum solver, which calculates the evolution of the toroidal angular momentum density summed over thermal species, is modelled and integrated into the 1.5D integrated transport code TOPICS. A non-iterative scheme to uniquely determine the radial electric field Er is developed. It is also used to compute the parallel and toroidal flows for each species based on the neoclassical transport theory. The combination of TOPICS and the orbit-following Monte Carlo code OFMC enables us to self-consistently predict the evolution of not only the density, temperature and safety factor but also the toroidal momentum and Er. The framework developed has been tested against JT-60U experiments and showed the predictive capability of toroidal rotation. Several time-dependent simulations in which toroidal rotation and Er play an important role are carried out, showing that the H-mode confinement considerably depends on the direction of toroidal rotation via the change in Er, as observed in JT-60U. Rapid toroidal rotation can be hardly expected in ITER if rotation is solely driven by neutral beam (NB) injection, whereas the residual stress may potentially generate the torque comparable to or greater than that by NBs.
トロイダル運動量ソルバーは、熱種全体にわたって合算されたトロイダル角運動量密度の時間発展を計算するものであり、1.5次元統合輸送コードTOPICSに組み込まれ、モデル化されている。径方向電場Erを一意に決定する非反復スキームが開発された。これはまた、新古典輸送理論に基づいて各種の平行流およびトロイダル流を計算するためにも用いられる。TOPICSと軌道追跡モンテカルロコードOFMCの組み合わせにより、密度、温度、安全係数だけでなく、トロイダル運動量およびErの時間発展を自己無撞着に予測することが可能となる。開発された枠組みはJT-60U実験に対して検証され、トロイダル回転の予測能力が実証された。トロイダル回転とErが重要な役割を果たすいくつかの時間依存シミュレーションが実行され、Hモード閉じ込めがErの変化を介したトロイダル回転の方向に大きく依存することが示された。これはJT-60Uで観測された結果と一致する。ITERにおいて、回転が中性粒子ビーム（NB）入射のみによって駆動される場合、高速トロイダル回転は期待できないが、残留応力がNBによるものと同等またはそれ以上のトルクを生成する可能性がある。