Modificação do transporte turbulento por polarização eletrostática em plasmas confinados magneticamente
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-11012022-193423/ |
Resumo: | O surgimento de barreiras físicas, sejam espontâneas ou induzidas, ao transporte turbulento de partículas para fora do plasma e a consequente melhora do confinamento global são fenômenos amplamente aceitos e observados em diversas máquinas. Apesar desta universalidade, ainda não existe uma teoria baseada em primeiros princípios que descreva de modo satisfatório as observações experimentais. Neste trabalho estudamos a barreira de transporte turbulento de partículas observada no TCABR, um tokamak de médio porte propício a estudos da região de borda do plasma, sob duas perspectivas distintas, o transporte caótico difusivo devido a deriva ExB associado as ondas de deriva e o transporte convectivo de estruturas coerentes de alta densidade geradas na região de borda, aqui referenciadas como bursts. Devido a um novo arranjo de sondas disponível no TCABR, simulações numéricas abordando a perspectiva do transporte caótico utilizadas anteriormente pelo grupo, foram revisitados nesta dissertação a partir de valores atualizados de grandezas do plasma e perfis radiais antes inacessíveis. Por último, abordamos a redução do transporte a partir da óptica dos bursts, investigando o efeito da barreira sobre essas estruturas, seu comportamento médio e como isso reflete nos mecanismos associados à redução do transporte. |
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Modificação do transporte turbulento por polarização eletrostática em plasmas confinados magneticamenteTurbulent transport modifications by electrostatic biasing in magnetically confined plasmasElectrostatic TurbulenceFísica de PlasmasPlasma PhysicsTokamakTokamaksTurbulência EletrostáticaO surgimento de barreiras físicas, sejam espontâneas ou induzidas, ao transporte turbulento de partículas para fora do plasma e a consequente melhora do confinamento global são fenômenos amplamente aceitos e observados em diversas máquinas. Apesar desta universalidade, ainda não existe uma teoria baseada em primeiros princípios que descreva de modo satisfatório as observações experimentais. Neste trabalho estudamos a barreira de transporte turbulento de partículas observada no TCABR, um tokamak de médio porte propício a estudos da região de borda do plasma, sob duas perspectivas distintas, o transporte caótico difusivo devido a deriva ExB associado as ondas de deriva e o transporte convectivo de estruturas coerentes de alta densidade geradas na região de borda, aqui referenciadas como bursts. Devido a um novo arranjo de sondas disponível no TCABR, simulações numéricas abordando a perspectiva do transporte caótico utilizadas anteriormente pelo grupo, foram revisitados nesta dissertação a partir de valores atualizados de grandezas do plasma e perfis radiais antes inacessíveis. Por último, abordamos a redução do transporte a partir da óptica dos bursts, investigando o efeito da barreira sobre essas estruturas, seu comportamento médio e como isso reflete nos mecanismos associados à redução do transporte.The existence and development of physical transport barriers, spontaneously or induced, undermining the particle loss related to turbulence and anomalous transport and its consequential enhanced confinement, are well accepted phenomena observed in many machines. Apart from this universality, a first principles theory that satisfactorily describes the experimental observations is yet to be established, although many are currently being developed comprising distinct approaches. This study engages on two different perspectives to understand the transport barrier phenomenon induced by a biased electrode at the TCABR, a medium sized tokamak ideal to study the plasma edge physics. The first approach takes under review the effect of the bias on the diffusive E × B chaotic transport due to drift waves. The second approach weights the contribution of the transport related to convective high density coherent structures, hereby called bursts. A new set of probes allowed revisiting previous studies, focused on the chaotic transport, conducted on the TCABR by the use of a fresh collection of plasma parameters and radial profiles for some of these quantities that were not originally available. Last, the transport reduction was investigated considering the impact of the bursts and its consequences for the transport mechanism under review.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGuimarães Filho, Zwinglio de OliveiraDias, Taymara Aline Rodrigues2021-11-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-11012022-193423/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-01-26T16:29:02Zoai:teses.usp.br:tde-11012022-193423Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-01-26T16:29:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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