基于有限差分方法的EAST等离子体平衡数值模拟
摘 要：为了能源的开发和利用能够更加符合国家地区的经济状况以及环境的保护，从不可再生资源使用过渡到核能的利用势在必行。核聚变的原材料储备量在地球上十分充足，海洋中有大量元素经提取以后就可参与反应，反应放能效率极高，产物无污染、不具放射性。核聚变一旦实现，核能将被当作人类所能利用的理想能源。世界范围内日本的JT-60、美国的TFTR（Tokamak Fusion Test Reactor）、欧盟的JET（联合欧洲环）被并称为世界三大托卡马克，中国的EAST也为ITER热核反应堆做出重大贡献。等离子体平衡计算的数值程序主要分为两类，一类是磁面坐标系下计算，另一类是在固定实验坐标系下求解。
关键词：核能； 核聚变； 托卡马克； 等离子体
- 能源研究现状
随着社会生产力和科学技术的日益进步，关于如何更好地解决能源问题也被提上日程。不同国家或地区由于科技发展的不同步，在能源产能方面呈现的需求也各不相同。大多数发展中国家由于经济以及科学技术的相对落后，在能源方面更加依赖化石燃料如煤炭、石油、天然气等。这些资源都具有一个共同的特点或者说是缺陷，那就是都具有不可再生性。另外，煤炭、石油、天然气的燃烧会产生大量的二氧化碳，导致温室效应。为了能源的开发和利用能够更加符合国家地区的经济状况以及环境的保护，从不可再生资源使用过渡到核能的利用势在必行。
核能主要分为核裂变和核聚变。虽然核裂变发电的技术已经相当成熟并且已经大规模商业化使用，但是相比于核聚变，裂变反应放能效率比较低（但比火电高是肯定的），反应后的核废料放射性极强、难以处理。因此对于核聚变的研究变得至关重要，一方面核聚变的原材料储备量在地球上十分充足，海洋中有大量元素经提取以后就可参与反应。另一方面，核聚变反应放能效率极高，产物无污染、不具放射性。核聚变一旦实现，核能将被当作人类所能利用的理想能源。
托卡马克装置是当前被认为是最有可能实现可控磁约束核聚变的装置。要实现磁约束核聚变发电，就要长时间将等离子体稳定地约束在托卡马克装置中，这其中最基本的问题就是等离子体平衡问题。
在托卡马克实验装置中，确定高温等离子体在放电时的平衡位形、内部磁面和等离子体电流分布，是一个十分有意义的问题。无论是对实验结果分析、运行装置的控制，还是对输运和MHD不稳定性的研究，都需要在平衡状态下的磁面位形上进行研究。所以，在托卡马克试验中等离子体的平衡计算显得尤为重要，它关系到等离子体放电实验能否持续高效运行，具有重要的参考价值。而准确地对托卡马克中的等离子体平衡进行数值模拟计算，能为装置的运行和实验分析提供依据。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
