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ENE2012-30832

Financiado
TEORIA CINETICA DE TRANSPORTE Y SIMULACION DE PLASMAS DE FUSION TURBULENTOS Y NO...
TEORIA CINETICA DE TRANSPORTE Y SIMULACION DE PLASMAS DE FUSION TURBULENTOS Y NO TURBULENTOS LA CORRECTA PREDICCION Y CONTROL DEL TRANSPORTE DE PARTICULAS, MOMENTO Y ENERGIA EN UN PLASMA DE FUSION CONFINADO MAGNETICAMENTE ES DE LA MAXIMA IMPORTANCIA PORQUE, PARA UN TAMAÑO DE REACTOR FIJO, EL TIEMPO DE CONFINAMIENTO DISMIN... LA CORRECTA PREDICCION Y CONTROL DEL TRANSPORTE DE PARTICULAS, MOMENTO Y ENERGIA EN UN PLASMA DE FUSION CONFINADO MAGNETICAMENTE ES DE LA MAXIMA IMPORTANCIA PORQUE, PARA UN TAMAÑO DE REACTOR FIJO, EL TIEMPO DE CONFINAMIENTO DISMINUYE CUANDO EL NIVEL DE TRANSPORTE AUMENTA. EL PROGRESO EN LA COMPRENSION DE LOS FENOMENOS DE TRANSPORTE TENDRA COMO CONSECUENCIA MEJORAS EN EL DISEÑO DE FUTUROS REACTORES Y UNA DISMINUCION DE SU COSTE.EN ESTE PROYECTO VAMOS A CONCENTRAR NUESTROS ESFUERZOS EN ALGUNOS PROBLEMAS ESPECIFICOS QUE DIVIDIMOS EN TRES LINEAS, DESCRITAS A GRANDES RASGOS A CONTINUACION. EL NUCLEO DEL PROYECTO ES TEORICO Y COMPUTACIONAL. NO OBSTANTE, DICHAS LINEAS DE INVESTIGACION Y SUS RESULTADOS SERAN UTILES PARA LA INTERPRETACION DE OBSERVACIONES EXPERIMENTALES EN TJ-II Y EN OTROS DISPOSITIVOS DE CONFINAMIENTO TOROIDAL.(I) FUNDAMENTOS DE TEORIA GIROCINETICA. EN LOS ULTIMOS AÑOS SE HA PUESTO DE MANIFIESTO QUE EL CALCULO ADECUADO DEL TRANSPORTE TURBULENTO DE MOMENTO TOROIDAL EN TOKAMAKS REQUIERE NOTABLES MODIFICACIONES EN LOS MODELOS GIROCINETICOS HABITUALMENTE EMPLEADOS. EN PARTICULAR, LAS ECUACIONES GIROCINETICAS, QUE SON EXPANSIONES ASINTOTICAS, HAN DE SER DERIVADAS A UN ORDEN MAYOR. LA DIFICULTAD QUE AÑADE ESTA AFIRMACION ES ENORME. EN EL PRESENTE PROYECTO ABORDAREMOS LA DERIVACION DE LAS ECUACIONES GIROCINETICAS AL ORDEN ADECUADO PARA RESOLVER EL PROBLEMA DEL TRANSPORTE DE MOMENTO TOROIDAL EN TOKAMAKS Y PROPORCIONAREMOS UN MODELO EXPLICITO (IMPLEMENTABLE, EN PRINCIPIO, EN UN CODIGO) QUE PERMITA CALCULARLO, AL MENOS PARA TURBULENCIA ELECTROSTATICA. ADEMAS, EXPLORAREMOS QUE OCURRE CUANDO LA SIMETRIA AXIAL NO ES PERFECTA Y COMO SE MODIFICAN LOS RESULTADOS DEL TOKAMAK EN LOS STELLARATORS LLAMADOS CUASISIMETRICOS.(II) SIMULACIONES GIROCINETICAS. LA COMPLEJIDAD DE LAS ECUACIONES GIROCINETICAS Y DE SUS SOLUCIONES, GENUINAMENTE TURBULENTAS, HACE IMPRESCINDIBLE EL USO DE SUPERORDENADORES. EL CODIGO EUTERPE, DESARROLLADO EN EL MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYSIK PARA REALIZAR SIMULACIONES GLOBALES EN GEOMETRIA TRIDIMENSIONAL, ES UTILIZADO EN LA UNIDAD DE TEORIA DEL LABORATORIO NACIONAL DE FUSION (LNF). LOS OBJETIVOS DEL PROYECTO EN ESTE AREA SON LOS SIGUIENTES: A) ENTENDER EL AMORTIGUAMIENTO DE FLUJOS ZONALES EN TJ-II Y SU POSIBLE RELACION CON LA OBSERVACION EXPERIMENTAL DE CORRELACIONES TOROIDALES DE LARGA DISTANCIA; B) EXPLORAR Y DESCRIBIR ADECUADAMENTE LAS MICROINESTABILIDADES (ITG, ETG, TEM, …) EN TJ-II; C) COMPROBAR Y PROFUNDIZAR EN ALGUNOS RESULTADOS ANALITICOS, COMO LOS RECIENTES ESTUDIOS ACERCA DE EQUILIBRIOS ESTADISTICOS ABSOLUTOS O LAS LEYES DE ESCALA A LA KOLMOGOROV PARA TURBULENCIA GIROCINETICA.(III) CALCULOS NEOCLASICOS. ATACAREMOS LOS SIGUIENTES PROBLEMAS: A) ELABORAR UNA BASE DE DATOS DE COEFICIENTES DE TRANSPORTE PARA UN CONJUNTO DE CONFIGURACIONES MAGNETICAS; B) CALCULAR PERFILES NEOCLASICOS DE TJ-II Y WENDELSTEIN-7X, QUE SERAN EL EQUILIBRIO A PARTIR DEL CUAL SE HAGAN LAS SIMULACIONES GIROCINETICAS. POR OTRO LADO, LOS CALCULOS NEOCLASICOS NECESITAN COMENZAR CON PERFILES EXPERIMENTALES CORRECTOS. LAS TECNICAS BAYESIANAS DESARROLLADAS RECIENTEMENTE EN EL LNF SERAN APLICADAS PARA ESTO ULTIMO; C) CALCULAR, EN TJ-II, LAS VISCOSIDADES NEOCLASICAS, TIEMPOS DE AMORTIGUAMIENTO Y PERFILES DE CAMPO ELECTRICO RADIAL Y CORRIENTE DE BOOTSTRAP, Y SU DEPENDENCIA DE LA CONFIGURACION; D) UTILIZAR LOS CALCULOS DE LA VISCOSIDAD NEOCLASICA EN TJ-II, CONVOLUCIONAR CON LOS PERFILES EXPERIMENTALES Y COMPARAR CON EL EXPERIMENTO. ver más
01/01/2012
IFMIF- DONES
44K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2012-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 44K€
Líder del proyecto
IFMIF- DONES No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 4-5 42M