托卡马克等离子体湍流和输运的数值模拟与理论研究

托卡马克等离子体湍流具有高度非线性和多时空尺度，多尺度不同模式湍流的非线性相互作用对等离子体整体输运可能产生新的影响。随着并行计算机的飞速发展，通过大型数值模拟来研究这些新颖的构想已成为新的热点。世界上主要国家和国际组织纷纷建立了各种数值模拟计划。本项目将开展大型并行化托卡马克等离子体湍流和输运的数值模拟与理论研究，开发一个回旋流体湍流程序研究短波长离子和电子尺度湍流之间的非线性相互作用和对输运产生的新效应；建立简化的多尺度湍流理论模型研究多尺度湍流的谱畸变、zonal flows/fields和streamers等大结构的激发和饱和机制；探讨控制新经典撕裂模的物理手段，研究MHD扰动的非线性爆发机制和间歇性，从物理上寻找控制托卡马克等离子体输运的途径。本项目将大大拓宽研究等离子体湍流的视野，它可能揭示等离子体反常输运（特别是电子输运）的微观机理，从而达到在实验上控制等离子体输运。