Hall Magnetohydrodynamics equilibrium states for fusion plasmas via Hamiltonian variational principles
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Giannis, Angelos
Γιαννής, Άγγελος
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
Equilibrium equations for magnetically confined, axisymmetric plasmas are derived by
means of Hamiltonian variational principles. This approach stems from the non-canonical
Hamiltonian structure of Hall Magnetohydrodynamics (Hall MHD), the simplest, quasineutral
two-fluid model that incorporates contributions due to ion Hall drifts. The axisymmetric
Casimir invariants - functionals that Poisson-commute with any arbitrary functional of the
dynamical variables - are used, along with the Hamiltonian functional to apply the Energy-
Casimir variational principle for axisymmetric two-fluid plasmas with incompressible ion
flows. The aforementioned variational principle results in a system of equations of the Grad-
Shafranov Bernoulli (GS-Bernoulli) type with four free functions that are dictated by the Hall
MHD model. A family of analytic solutions to the GS-Bernoulli system is then recovered,
based on specific ansatzes for the free functions. These solutions are subsequently applied
to Tokamak-relevant and FRC-relevant configurations using proper shaping methods. The
Hall MHD model predicts a departure of the ion velocity surfaces from the magnetic surfaces
on which the electron-fluid surfaces lie. This causes a separation of the two fluids (viz. the
electron and the ion ones), which subsequently results in sub-Alfvénic ion flows and the development
of poloidal electric fields. The pressure profile is peaked on the magnetic axis and
exhibits a fine stratification inside a poloidal cross-section, which is desirable for the effective
confinement of plasma. The relevance of these solutions to laboratory and astrophysical plasmas
is finally discussed, with particular focus on systems that involve length scales on the
order of the ion skin depth.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Φυσική Πλάσματος, Πυρηνική Σύντηξη, Μαγνητικός Περιορισμός
Θεματική κατηγορία
Πυρηνική Σύντηξη
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
en
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής
Όνομα επιβλέποντος
Θρουμουλόπουλος, Γεώργιος
Εξεταστική επιτροπή
Θρουμουλόπουλος, Γεώργιος
Νίντος, Αλέξανδρος
Αρχοντής, Βασίλειος
Νίντος, Αλέξανδρος
Αρχοντής, Βασίλειος
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
113 σ.
Λεπτομέρειες μαθήματος
item.page.endorsement
item.page.review
item.page.supplemented
item.page.referenced
Άδεια Creative Commons
Άδεια χρήσης της εγγραφής: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States