Dissertação
Design and exploitation of a vorticity probe for turbulence studies in fusion devices EVALUATED
Fusão nuclear surge como uma alternativa eficaz às actuais energias. Contudo para atingir fusão nuclear em plasma magneticamente confinados é preciso compreender as características do plasma. Na fronteira do plasma, a turbulência é responsável pela maioria dos acontecimentos, sendo caracterizada pelo transporte de partículas e energia. Uma das consequências da turbulência é a vorticidade, que é o movimento de remoinhos e vórtices nos fluídos e nos plasmas. Neste trabalho a vorticidade em plasmas ´e investigada e estudada no tokamak ISTTOK, através de uma sonda de vorticidade, composta por seis pinos de sondas de Langmuir. Com o diagnótico das sondas de Langmuir é possível ter a medição directa dos potenciais flutuantes e da corrente de saturação iónica. Estes parâmetros, por sua vez, permitiram calcular indirectamente outras características relacionadas com a turbulência: o fluxo de partículas, a tensão de Reynolds, a vorticidade e o fluxo de vorticidade, tendo sido pioneiros na obtenção de sinais de vorticidade. O estudo destas características é feito com os seus sinais, através de uma análise estatística e espectral, verificando-se que todos se comportam de igual forma. Pelos perfis dos parâmetros foi possível observar comportamentos iguais aos anteriormente medidos no tokamak ISTTOK, como o potencial flutuante, as velocidades poloidais e a tensão de Reynolds. Comprovou-se também que o fluxo de vorticidade está directamente relacionado com o gradiente negativo da tensão de Reynolds e que a vorticidade comporta-se de acordo com a turbulência. Estudou-se ainda a similaridade própria das características, mostrando-se que a vorticidade nos plasmas também é similar.
junho 8, 2016, 9:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Carlos Alberto Nogueira Garcia da Silva
Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, IST
Investigador Auxiliar
ORIENTADOR
Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, IST
Investigador Auxiliar