Free-boundary equilibrium integrated modelling of tokamaks?scenario optimization and control
Project goals
Integrated (transport) simulations are crucial for magnetic confinement fusion research. Particularly for the ITER tokamak and future devices, they provide prediction for the operation scenarios. In the context of the integrated (transport) tokamak simulations, free-boundary equilibrium codes play an important role. Compared to more frequent fixed-boundary simulations, free-boundary simulations, which are more challenging, respect the properties and limitations of the experimental devices, most importantly the poloidal field system, hence obtaining a realistic plasma equilibrium evolution. We will develop advanced tools for integrated simulations of tokamak discharges. We are basing on the present work, during which the FREEBIE free-boundary equilibrium code started to be coupled to the CRONOS transport code. We will benefit from the developed methods in developing free-boundary and control capabilities within ITM and apply the developed tools for ITER scenario development. We also plan to study optimal control methods pertinent for scenario optimization using a fast transport code.
Keywords
tokamaktransportfree-boundaryequilibriumintegratedmodellingoptimizationscenariocontrol
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Postdoktorandské granty 14 (SGA0201300006)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-38121P
Alternative language
Project name in Czech
Integrované modelování tokamaků s rovnováhou s volným rozhraním ? optimalizace scénářů a regulace
Annotation in Czech
Integrované (transportní) simulace jsou stěžejní pro výzkum fúze s magnetickým udržením. Konkrétně pro ITER a budoucí zařízení poskytují předpovědi pro operační scénáře. V kontextu integrovaných simulací hrají kódy s rovnováhou s volným rozhraním důležitou roli. V porovnání s běžnějšími kódy s pevným rozhraním respektují vlastnosti a omezení daného zařízení, především systému poloidálního pole, takže poskytují realistický vývoj rovnováhy plazmatu. Zároveň jsou ale obtížnější. Budeme vyvíjet pokročilé nástroje pro integrované simulace výbojů v tokamacích. Budeme vycházet ze současné práce na integraci kódů FREEBIE (rovnováha s volným rozhraním) a CRONOS (transport). Vyvinuté metody budou dále využity pro EFDA ITM projekt, zejména pro simulace ITER scénářů. Plánujeme použít metody teorie řízení pro optimalizace scénářů s pomocí rychlého transportního kódu.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Finished two-years post-doctoral project brought interesting results in the field of tokamak plasma simulations connecting transport phenomena and free-boundary equilibrium. Simulations were validated with the experiment. The project contributed to the collaboration between Czech and European research communities. Two paper were published in impacted journals and third one was submitted.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2014
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 19, 2014
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP15-GA0-GP-U/02:2
Data delivery date
May 6, 2016
Finance
Total approved costs
1,589 thou. CZK
Public financial support
1,589 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
1 589 CZK thou.
Public support
1 589 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BL - Plasma physics and discharge through gases
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2014