Publication

Impact of the plasma geometry on divertor power exhaust: experimental evidence from TCV and simulations with SolEdge2D and TOKAM3X

Résumé

A deep understanding of plasma transport at the edge of magnetically confined fusion plasmas is needed for the handling and control of heat loads on the machine first wall. Experimental observations collected on a number of tokamaks over the last three decades taught us that heat flux profiles at the divertor targets of X-point configurations can be parametrized by using two scale lengths for the scrape-off layer (SOL) transport, separately characterizing the main SOL (lambda(q)) and the divertor SOL (S-q). In this work we challenge the current interpretation of these two scale lengths as well as their dependence on plasma parameters by studying the effect of divertor geometry modifications on heat exhaust in the Tokamak a Configuration Variable. In particular, a significant broadening of the heat flux profiles at the outer divertor target is diagnosed while increasing the length of the outer divertor leg in lower single null, Ohmic, L-mode discharges. Efforts to reproduce this experimental finding with both diffusive (SolEdge2D-EIRENE) and turbulent (TOKAM3X) modelling tools confirm the validity of a diffusive approach for simulating heat flux profiles in more traditional, short leg, configurations while highlighting the need of a turbulent description for modified, long leg, ones in which strongly asymmetric divertor perpendicular transport develops.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (30)
Fusion par confinement magnétique
La fusion par confinement magnétique (FCM) est une méthode de confinement utilisée pour porter une quantité de combustible aux conditions de température et de pression désirées pour la fusion nucléaire. De puissants champs électromagnétiques sont employés pour atteindre ces conditions. Le combustible doit au préalable être converti en plasma, celui-ci se laisse ensuite influencer par les champs magnétiques. Il s'agit de la méthode utilisée dans les tokamaks toriques et sphériques, les stellarators et les machines à piège à miroirs magnétiques.
Plasma-facing material
In nuclear fusion power research, the plasma-facing material (or materials) (PFM) is any material used to construct the plasma-facing components (PFC), those components exposed to the plasma within which nuclear fusion occurs, and particularly the material used for the lining the first wall or divertor region of the reactor vessel. Plasma-facing materials for fusion reactor designs must support the overall steps for energy generation, these include: Generating heat through fusion, Capturing heat in the first wall, Transferring heat at a faster rate than capturing heat.
Focalisateur de plasma dense
Un focalisateur de plasma dense (en anglais dense plasma focus, abrégé DPF), est un appareil qui, par accélération et compression électromagnétiques, donne naissance à un cordon de plasma à vie courte qui produit, grâce aux températures et densités très élevées qu'il atteint, une abondance de rayonnements multiples. Sa conception, qui date du début des années 1960, est due à la fois à l'Américain J.W. Mather et au Russe N.V. Filippov, qui l'ont inventé parallèlement et indépendamment l'un de l'autre.
Afficher plus
Publications associées (41)

Global fluid simulations of plasma turbulence in stellarators

António João Caeiro Heitor Coelho

In order to cope with the decarbonization challenge faced by many countries, fusion is one of the few alternatives to fossil fuels for the production of electricity. Two devices invented in the middle of the previous century have emerged as the most promis ...
EPFL2024

Parallel flows as a key component to interpret Super-X divertor experiments

Basil Duval, Holger Reimerdes, Christian Gabriel Theiler, Joaquim Loizu Cisquella, Artur Perek, Guang-Yu Sun, Sophie Danielle Angelica Gorno, Claudia Colandrea, Luke Simons, Garance Hélène Salomé Durr-Legoupil-Nicoud, Davide Galassi, Lorenzo Martinelli, Curdin Tobias Wüthrich

The Super-X Divertor (SXD) is an alternative divertor configuration leveraging total flux expansion at the Outer Strike Point (OSP). While the extended 2-Point Model (2PM) predicts facilitated detachment access and control in the SXD configuration, these a ...
2024

Full-discharge simulation and optimization with the RAPTOR code, from present tokamaks to ITER and DEMO

Simon Van Mulders

Tokamak devices aim to magnetically confine a hydrogen plasma at sufficiently high pressure to achieve net energy production from nuclear fusion of light isotopes. Predictive modeling and optimization is crucial for reliable operation of tokamak reactors, ...
EPFL2023
Afficher plus
MOOCs associés (9)
Plasma Physics: Introduction
Learn the basics of plasma, one of the fundamental states of matter, and the different types of models used to describe it, including fluid and kinetic.
Plasma Physics: Introduction
Learn the basics of plasma, one of the fundamental states of matter, and the different types of models used to describe it, including fluid and kinetic.
Plasma Physics: Applications
Learn about plasma applications from nuclear fusion powering the sun, to making integrated circuits, to generating electricity.
Afficher plus

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.