Nonlinear saturation of drift instabilities, turbulence and transport in plasma sheared flows in magnetic field




Numerical model of turbulent transport in plasma sheared flows is discussed. Nonlinear transformation of finite amplitude
waves and wave packets is considered. Model equation for amplitudes takes into account growth (with
growth rate near the linear value) and nonlinear transport with effective diffusivity depending on amplitude. Averaged
values of local diffusivities correspond to the conditions of existence of stationary solutions of the model equation.
For the linear profile of sheared flow velocity obtained results good agree with well known results of media
deformation theory. Our model the features of appearance, saturation and decay of turbulence structures in different
devices are taken into account. We consider applications of suggested model for the plasmas of open magnetic trap
and field reversed magnetic configuration.


Volume 7, 2008 year


Нелинейное насыщение дрейфовых неустойчивостей, турбулентность и транспорт в сдвиговых течениях плазмы в магнитном поле.

Обсуждается численная модель турбулентного транспорта в сдвиговых течениях плазмы. Рассматривается
нелинейная трансформация волн и волновых пакетов конечной амплитуды. Модельное уравнение для амплитуд учитывает нарастание (с инкрементом порядка линейного) и нелинейный транспорт, характеризуемый
эффективным коэффициентом турбулентной диффузии, зависящим от амплитуды. Средние значения локальных коэффициентов диффузии соответствуют условию существования стационарных решений модельного
уравнения. Для случая линейного распределения скорости сдвигового течения получено хорошее согласие
численных результатов с известным результатом теории деформации жидкой частицы. В нашей модели учитываются закономерности возникновения, насыщения и распада турбулентных структур, наблюдаемых в
экспериментах на установках различных типов. Рассатривается применение сформулированной модели для
плазмы открытой магнитной ловушки и обращенной магнитной конфигурации.


Volume 7, 2008 year