A BOUT ++ three-field magnetohydrodynamic model is employed to study the triggering and evolution of edge localized mode (ELM) by Li pellets injected along the outer mid-plane in the EAST configuration. The linear simulation shows that compared with a large deposition on the pedestal top (scenario I), a smaller deposition within the steep-gradient pedestal region (scenario II) can stimulate much larger linear growth rates of all-n peeling-ballooning modes (PBMs). The nonlinear simulation shows that there exists a pellet size threshold for ELM triggering for two deposition locations; the threshold for scenario I predicted in the present study matches the EAST observation well. Comparison of the two scenarios reveals that a smaller deposition is sufficient to trigger an ELM in a much shorter time in scenario II, whose ELM size is comparable to that in scenario I. This conclusion confirms previous DIII-D and ASDEX-Upgrade observations, suggesting that the steep-gradient pedestal region is a favorable deposition location for ELM triggering with minimum pellet size. Simulation analyses also find that the positive radial gradient of the hump-like pressure profile in the outer mid-plane induced by the pellet deposition plays a different role in the two scenarios. In scenario I, the force resulting from the gradient hinders the outflow of core plasmas and in return, the perturbation is suppressed from spreading inwards after ELM crashes. In scenario II, with a sizable deposition, the gradient results in another competitive perturbation growth region during the linear phase, thus dispersing the free energy and reducing the efficiency of destabilizing PBMs by pellet injection. The suppressing effect of saturated zonal flow on other modes, the short ELM fast crash phase, and the restricting transport effect of the positive radial pressure gradient work together to constrain the pedestal energy loss, especially when the pellet deposition amount is high.
BOUT ++三場磁気流体力学モデルを用いて、EAST配位において外側中平面に沿って注入されたLiペレットによるエッジ局在モード（ELM）のトリガリングと発展を研究した。線形シミュレーションは、ペデスタル上部への大きな堆積（シナリオI）と比較して、急峻な勾配を持つペデスタル領域内へのより小さな堆積（シナリオII）が、全てのピーリング・バルーニングモード（PBM）の線形成長率をはるかに大きく励起できることを示している。非線形シミュレーションは、2つの堆積位置についてELMトリガリングのためのペレットサイズ閾値が存在することを示しており、本研究で予測されたシナリオIの閾値はEASTの観測結果とよく一致している。2つのシナリオの比較により、シナリオIIではより小さな堆積でELMをはるかに短い時間でトリガーするのに十分であり、そのELMサイズはシナリオIと同等であることが明らかになった。この結論は、これまでのDIII-DおよびASDEX-Upgradeの観測結果を裏付けるものであり、急峻な勾配を持つペデスタル領域が、最小のペレットサイズでELMをトリガーするための好ましい堆積位置であることを示唆している。シミュレーション解析はまた、ペレット堆積によって誘起された外側中平面におけるこぶ状の圧力分布の正の動径勾配が、2つのシナリオで異なる役割を果たすことを見出した。シナリオIでは、その勾配に起因する力がコアプラズマの流出を妨げ、その結果、ELMクラッシュ後に摂動が内側へ伝播することが抑制される。シナリオIIでは、無視できない大きさの堆積がある場合、その勾配は線形位相中に別の競合する摂動成長領域をもたらし、それによって自由エネルギーを分散させ、ペレット注入によるPBMの不安定化効率を低下させる。飽和した帯状流の他のモードに対する抑制効果、短いELM高速クラッシュ位相、および正の動径圧力勾配の輸送制限効果は、特にペレット堆積量が多い場合に、ペデスタルエネルギー損失を抑制するために協働する。