Estudio numérico de las inestabilidades magnetohidrodinámicas en un tokamak esférico

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dc.contributor.advisorOrozco Ospino, Eduardo Alberto
dc.contributor.advisorChirkov, Alexei Yu.
dc.contributor.authorLópez Durán, Jesús Eduardo
dc.date.accessioned2024-03-04T01:27:51Z
dc.date.available2021
dc.date.available2024-03-04T01:27:51Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractLos dispositivos toroidales basados en confinamiento magnético para propiciar las reacciones de fusión en un reactor termonuclear prometen ser la soluciónal problema energético mundial. Sin embargo, uno de los retos actuales consiste en mejorar las condiciones de estabilidad de la columna de plasma en el régimen de altoconfinamiento, donde surgen un gran número de inestabilidades. Ejemplo de ello loconstituyen los modos de borde exterior que, al ser inestabilidades que se ubican en laperiferia del plasma, promueven la fuga y al rápido enfriamiento del plasma. Estudios de nuevos escenarios que eviten o mitiguen estos fenómenos requieren quese establezcan límites de estabilidad basados en factores geométricos y de valores apropiados de campo. En este trabajo se presentan los resultados del estudio numéricode la dinámica 3D de 9 columnas de plasma confinadas magnéticamente por tokamakesféricos aplicando la teoría MHD. Las condiciones de equilibrio en el instante inicial seestablecen a través de la solución numérica a la ecuación de Grad-Shafranov; las cualesal someterse a perturbaciones muestran regiones de la columna en las que el plasmaexhibe mayor inestabilidad dependiendo del perfil de presión empleado. También seanalizó el equilibrio y la dinámica del plasma respecto a factores como la corriente delplasma y aspectos geométricos del D-shape como la triangularidad, encontrando queel corrimiento de Shafranov aumenta conforme la triangularidad disminuye, además, laconfiguración con triangularidad negativa (9 < 0) reduce la formación de estructurasfilamentadas propias de las inestabilidades de borde.
dc.description.abstractenglishToroida reactions in a thermonuclear reactor promise to be the solution to t [AK* Eduardo A Orozcol, Alexei Yu. Chirkov devices based on magnetic confinement rodynamics, MHD o promote fusion 1e world’s energy problem. However, one of the current challenges is to improve the stability conditionsof the plasma column in the high confinement regime, where many instabilities arise. An example of this is the Ethe plasma and promote lea Studies of new scenarios to limits be established based kage and rapid plasma cooling. ge Localized modes, which are located on the periphery of avoid or mitigate these phenomena require that stabilityon geometric factors and appropriate field values. In this work, the results of the numerical study of the 3D dynamics of magnetically confined plasma columns in spherica tokamaks, based on the MHD theory are presented. The equilibrium conditions at the initial instant were obtained from the numerical solutionto the Grad-Shafranov equation. Said columns were subjected to perturbations, showingregions where the plasma exhibits greater instability according to the pressure profileused. The influence of the plasma current and geometric aspects of the D-shape suchas triangularity, on the equilibrium state and the dynamics of the plasma, were alsoanalyzed. It was found that the Shafranov shift increases as the triangularity decrease.In addition, the configuration with negative triangularity (6 < 0) reduces the formationof filamented structures typical of edge instabilities.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Física
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/42175
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Física
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectPlasma
dc.subjectConfinamiento toroidal
dc.subjectTokamak
dc.subjectMagnetohidrodinámica
dc.subjectEquilibrio MHD.
dc.subject.keywordPlasma
dc.subject.keywordToroidal confinement
dc.subject.keywordTokamak
dc.subject.keywordMagnetohyd equilibrium.
dc.titleEstudio numérico de las inestabilidades magnetohidrodinámicas en un tokamak esférico
dc.title.englishNumerical study of magnetohidrodynamic instabilities in a spherical tokam
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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