Quantitative validation studies of flux-tube gyrokinetic Vlasov simulations on ion and electron heat transport are carried out for the JT-60U tokamak experiment. The ion temperature gradient (ITG) and/or trapped electron modes (TEM) driven turbulent transport and zonal flow generations are investigated for an L-mode plasma in the local turbulence limit with a sufficiently small normalized ion thermal gyroradius and weak mean radial electric fields. Nonlinear turbulence simulations by the GKV code successfully reproduce radial profiles of the ion and electron energy fluxes in the core region. The numerical results show that the TEM-driven zonal flow generation in the outer region is more significant than that in the core region with ITG- and ITG–TEM-dominated turbulence, leading to moderate transport shortfall of the ion energy flux. Error levels in the prediction of the ion and electron temperature gradient profiles in the core region are estimated as less than , based on a multiple flux matching technique, where the simulated ion and electron energy fluxes are simultaneously matched to the experimental values.
JT-60Uトカマク実験におけるイオン及び電子熱輸送に関するフラックスチューブ型ジャイロ運動論的Vlasovシミュレーションの定量的検証研究を実施した。局所乱流極限、すなわち十分に小さい規格化イオン熱ジャイロ半径と弱い平均電場を有するLモードプラズマにおいて、イオン温度勾配(ITG)駆動及び/または捕捉電子モード(TEM)駆動の乱流輸送と帯状流生成を調べた。GKVコードによる非線形シミュレーションは、コア領域におけるイオン及び電子エネルギー束の動径分布を良好に再現した。数値結果は、外側領域におけるTEM駆動の帯状流生成が、ITG及びITG-TEM混合駆動の乱流が支配的なコア領域よりも顕著であり、その結果イオンエネルギー束の輸送不足が中程度に留まることを示した。イオン及び電子温度勾配分布の予測誤差は、シミュレーションによるイオン及び電子エネルギー束を実験値に同時に一致させる多重フラックス整合手法に基づき、コア領域において〇〇%未満と評価された。