| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-35页 |
| 1.1 聚变能 | 第17-18页 |
| 1.1.1 世界能源危机 | 第17页 |
| 1.1.2 聚变能 | 第17-18页 |
| 1.2 磁约束聚变与托卡马克装置 | 第18-21页 |
| 1.2.1 磁约束核聚变 | 第18-19页 |
| 1.2.2 托卡马克装置 | 第19-21页 |
| 1.3 中国聚变工程实验堆(CFETR) | 第21-25页 |
| 1.3.1 CFETR简介 | 第21-23页 |
| 1.3.2 CFETR标准运行模式 | 第23-25页 |
| 1.4 论文研究背景 | 第25-32页 |
| 1.4.1 稳态运行模式 | 第25-27页 |
| 1.4.2 托卡马克等离子体演化 | 第27-29页 |
| 1.4.3 集成模拟工具 | 第29-32页 |
| 1.5 论文结构 | 第32-35页 |
| 第2章 等离子体演化的理论模型与数值方法 | 第35-67页 |
| 2.1 TSC程序中的理论模型与数值方法 | 第35-54页 |
| 2.1.1 托卡马克模型与计算区域 | 第35-37页 |
| 2.1.2 二维磁面演化 | 第37-38页 |
| 2.1.3 磁面内一维输运 | 第38-41页 |
| 2.1.4 新经典等离子体电阻 | 第41-43页 |
| 2.1.5 电子离子热输运 | 第43-49页 |
| 2.1.6 粒子输运 | 第49页 |
| 2.1.7 杂质与辐射计算 | 第49页 |
| 2.1.8 真空室与导体区域 | 第49-50页 |
| 2.1.9 等离子体控制系统 | 第50-54页 |
| 2.1.10 数值计算方法 | 第54页 |
| 2.2 ONETWO程序简介 | 第54页 |
| 2.3 辅助加热程序 | 第54-62页 |
| 2.3.1 中性束加热与NUBEAM程序 | 第55-58页 |
| 2.3.2 电子回旋波与TORAY程序 | 第58-59页 |
| 2.3.3 低杂波与LSC程序 | 第59-62页 |
| 2.4 TSC与ONETWO耦合计算流程 | 第62-65页 |
| 2.4.1 耦合计算流程框图 | 第62-64页 |
| 2.4.2 迭代实现与结果收敛 | 第64-65页 |
| 2.5 小结 | 第65-67页 |
| 第3章 DIII-D与EAST实验验证 | 第67-97页 |
| 3.1 DIII-D放电模拟 | 第68-91页 |
| 3.1.1 构建TSC中DIII-D几何模型 | 第69-71页 |
| 3.1.2 等离子体控制模型与物理假设 | 第71-72页 |
| 3.1.3 实验与放电模拟结果 | 第72-75页 |
| 3.1.4 爬升阶段不同输运模型模拟等离子体内感比压的区别 | 第75-82页 |
| 3.1.5 爬升阶段不同输运模型模拟等离子体伏秒消耗的区别 | 第82-85页 |
| 3.1.6 电流爬升小结与输运模型分析 | 第85-89页 |
| 3.1.7 平顶阶段不同输运模型验证 | 第89-91页 |
| 3.2 EAST放电模拟 | 第91-94页 |
| 3.2.1 构建TSC中EAST几何模型 | 第92-93页 |
| 3.2.2 EAST放电模拟设置与结果 | 第93-94页 |
| 3.3 小结 | 第94-97页 |
| 第4章 CFETR标准运行模式演化设计 | 第97-161页 |
| 4.1 CFETR标准运行模式的演化设计流程综述 | 第97-98页 |
| 4.2 CFETR高约束H模感应放电 | 第98-107页 |
| 4.2.1 构建TSC中CFETR几何模型 | 第99-100页 |
| 4.2.2 CFETR演化设计的物理假设 | 第100-102页 |
| 4.2.3 CFETR H模感应放电结果 | 第102-107页 |
| 4.3 电流爬升阶段优化 | 第107-129页 |
| 4.3.1 CFETR伏秒消耗的限制与伏秒优化方向 | 第107-108页 |
| 4.3.2 爬升率优化分析 | 第108-111页 |
| 4.3.3 有效电荷数Zeff分析 | 第111-114页 |
| 4.3.4 爬升过程中的位型设计 | 第114-117页 |
| 4.3.5 电子回旋波辅助爬升 | 第117-121页 |
| 4.3.6 低杂波波辅助爬升 | 第121-124页 |
| 4.3.7 爬升阶段不同输运模型的验证 | 第124-126页 |
| 4.3.8 TSC与ANSYS耦合分析爬升阶段被动导体的电磁载荷 | 第126-129页 |
| 4.4 平顶阶段优化 | 第129-140页 |
| 4.4.1 平顶设计的目标 | 第129页 |
| 4.4.2 中性束与电子回旋波耦合加热 | 第129-133页 |
| 4.4.3 中性束与低杂波耦合加热 | 第133-134页 |
| 4.4.4 低杂波与电子回旋波耦合加热 | 第134-135页 |
| 4.4.5 与CFETR预计目标比较与分析 | 第135-137页 |
| 4.4.6 理想不稳定分析 | 第137-140页 |
| 4.5 等离子体软着陆阶段 | 第140-146页 |
| 4.5.1 全L模着陆与H-L转换着陆 | 第141-143页 |
| 4.5.2 两种软着陆方式对比 | 第143-146页 |
| 4.6 演化过程中CFETR辅助加热参数的分析与优化 | 第146-158页 |
| 4.6.1 中性束加热能量与注入位置分析 | 第146-150页 |
| 4.6.2 不同中性束参数的演化结果 | 第150-152页 |
| 4.6.3 电子回旋波的注射角度与位置分析 | 第152-155页 |
| 4.6.4 低杂波加热平行折射率与入射位置分析 | 第155-158页 |
| 4.7 小结 | 第158-161页 |
| 第5章 论文总结与展望 | 第161-165页 |
| 5.1 论文总结 | 第161-163页 |
| 5.2 论文特色与创新 | 第163页 |
| 5.3 工作展望 | 第163-165页 |
| 参考文献 | 第165-179页 |
| 致谢 | 第179-181页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第181页 |
