Tore Supra
Partenaires du LRC
Reconstruction d'equilibres en temps reel
L'objectif de ce projet est de reconstruire numériquement et en temps réel le profil de la densité de courant du plasma et son équilibre à partir de mesures expérimentales. Le problème consiste à identifier le terme source non-linéaire de l'équation bidimensionnelle de Grad-Shafranov qui modélise l'équilibre axisymétrique d'un plasma de Tokamak.
Les mesures expérimentales disponibles pour l'identification sont le champ magnétique sur la chambre à vide, des mesures polarimétriques et interférométriques sur plusieurs cordes, mais aussi des mesures de MSE. La reconstruction peut être effectuée en temps réel à partir d'un algorithme itératif, d'élément finis et une minimisation aux moindres carrés.
Le code de reconstruction
temps réel Equinox a
été validé à partir
d'expériences
jumelles, et de comparaison avec les codes EFIT, XLOC et APOLO sur une
base de données de chocs JET et Tore Supra pour la version
du
code utilisant uniquement les mesures magnétiques et la
version
utilisant à la fois les mesures magnétiques, la
polarimétrie et l'interférométrie.
L'utilisation
des mesures de MSE est en cours de validation.
Intervenants: J. Blum - C. Boulbe - B. Faugeras
Intervenants CEA: S. Bremond - D. Mazon - P. Lotte - F. Saint Laurent
Taskforce ITM
EFDA task agreement JET-EP2: Real-time measurement and control
diagnostics and infrastructure
Exemples d'application: décharge
Tore Supra
-
décharge
Jet
Optimisation de scenarios
La préparation de
scénarios pour ITER requiert le
développement de nouveaux outils de simulation qui
intègrent à la fois le calcul
d'équilibres
à frontière libre et les équations
d'évolution à l'intérieur du plasma
(pour le flux
magnétique, l'énergie et la densité
des particules
avec des outils tels que CRONOS).
L'évolution
dynamique du système de champ poloidal et
des courants induits dans la structure de la chambre à vide
doivent également être
considérés. Une
version évolutive du code d'équilibres CEDRES++
intégrant les équations de circuit de champ
poloidal et
l'équation de diffusion du courant induit dans la chambre
à vide est en cours de validation. Ces
développements, ainsi que le couplage de CEDRES++ avec le
code
de transport CRONOS, permettront de calculer de manière auto
consistante l'évolution en temps de l'équilibre
à
frontière libre calculé à partir des
tensions
appliquées dans les bobines de champ poloidal .
L'objectif
de ce travail est de pouvoir simuler des scénarios et
notamment
de préparer les futures chocs d'ITER.
Carte de flux ITER
Intervenants: J. Blum - C. Boulbe - B.
Faugeras - A. Sangam
Intervenants CEA: J.F. Artaud - V. Basiuk - S. Bremond - P.
Hertout - P. Moreau - G. Selig
Takforce ITM
Modélisation
bi-fluide du plasma de bord dans les tokamaks
a |
b |
c |
d |
Les équations régissant l'évolution du plasma sont fortement non-linéaires et anisotropes. Dans la cas d'une modélisation bi-fluide, ions et électrons, les équations sur les températures font par exemple intervenir des anisotropies importantes, avec une diffusivité essentiellement parallèle aux lignes de champ magnétique. Pour évaluer la robustesse de nos approximations numériques dans de telles situations, on a résolu, dans une géométrie torique, une équation de diffusion dans laquelle la diffusivité est parallèle à des lignes de champ hélicoidales, s'inscrivant sur un tore de section circulaire.
La condition initiale, de forme Gaussienne, est visualisée sur la figure a, en haut, par l'iso-surface u = 10-3, et, en bas, par sa moyenne suivant l'angle azimutal. Ces quantités sont visualisées sur les figures b à d à différents instants. On note comment la Gaussienne développe une hélice et que la quantité moyenne tend vers un anneau dont l'épaisseur est inchangée par rapport à la condition initiale.
Le calcul présenté ici a été fait en utilisant une approximation éléments spectraux P4 dans le plan poloidal et une méthode spectrale Fourier dans la direction azimutale. Le maillage comporte 1204352 noeuds. L'objectif est à terme de résoudre un ensemble de 10 EDP couplées dans la géométrie du tokamak d'ITER, sur un maillage de l'ordre de 108 points, soit pour environ un milliard de degrés de liberté.
a |
b |
c |
d |
Intervenants: A. Bonnement - H. Guillard - B. Nkonga - M.
Martin - R. Pasquetti - A. Sangam
Intervenants CEA: Ph. Ghendrih - Y. Sarazin
Projet ANR: Espoir
Equipe projet INRIA: PUMAS