磁约束核聚变等离子体微观湍流输运的大规模平行模拟

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    91130031
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    肖湧
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    A29.等离子体物理
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

伴随着高性能计算机和大规模数值模拟的发展，一些重要的核聚变等离子体问题有望得到深入理解。本项目拟使用三维环形回旋动力学聚变模拟程序GTC研究磁约束核聚变中的堆芯微观湍流输运，建立适应于短波长湍流的粒子碰撞模拟模型, 发展并改进适用于大规模异构计算机系统的可扩展新型算法。在GTC（Gyrokinetic Toroidal Code）独有的电子流体-动理学混合模型中，我们对离子和电子分别采用回旋动理学和漂移动理学处理，将与离子相关的高频回旋运动和与电子相关的高频渡越运动去除，同时保留了与离子回旋半径紧密相关的动理学效应，以及离子和电子线性/非线性波-粒子共振作用，非常适合于模拟漂移波湍流。本项目将重点研究离子梯度模和捕获电子模这两个最重要的反常输运候选对象，关注非线性的湍流输运物理，比如层面流和捕获电子模的饱和机制，湍流输运原理，以及不同种类粒子间的能量和动量交换。

结项摘要

本项目在非圆截面托卡马克湍流模拟、托卡马克湍流输运的实验验证、耗散型捕获电子模、动理学气球模（KBM）、反剪切阿尔芬模、测地声模非线性效应、比压阿尔芬本征模模拟、GTC程序的GPU可扩展性测试以及三维托卡马克湍流可视化研究等诸多关于磁约束核聚变等离子体微观湍流输运的大规模平行模拟的方面取得了丰富的研究成果。已发表sci论文7篇，1篇在投，还有4篇已整理待发。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
spanOn nonlinear geodesic acoustic modes in tokamak plasmas/span
托卡马克等离子体中的非线性测地声学模式
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Europhysics Letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Liu Chen;Zhiyong Qiu;Fulvio Zonca
  • 通讯作者：
    Fulvio Zonca
Microturbulence in DIII-D tokamak pedestal. I. Electrostatic instabilities
DIII-D 托卡马克基座中的微湍流。
  • DOI：
    10.1063/1.4871387
  • 发表时间：
    2014-04
  • 期刊：
    Physics of Plasmas
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Fulton, D. P.;Lin, Z.;Holod, I.;Xiao, Y.
  • 通讯作者：
    Xiao, Y.
On nonlinear physics of shear Alfven waves
阿尔文剪切波的非线性物理
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Physics of Plasmas
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Liu Chen;Fulvio Zonca
  • 通讯作者：
    Fulvio Zonca
Gyrokinetic particle simulation of microturbulence for general magnetic geometry and experimental profiles
一般磁几何和实验剖面的微湍流的回旋粒子模拟
  • DOI：
    10.1063/1.4908275
  • 发表时间：
    2015-02
  • 期刊：
    Physics of Plasmas
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Y. Xiao;I. Holod;Z. Wang;Z. Lin;T. Zhang
  • 通讯作者：
    T. Zhang
GTC Simulation of Ideal Ballooning Mode in Tokamak Plasmas
托卡马克等离子体中理想气球模式的 GTC 模拟
  • DOI：
    10.1088/1009-0630/15/6/03
  • 发表时间：
    2013-06
  • 期刊：
    PLASMA SCIENCE & TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Zebin;Sun Guoya;Holod, Ihor;Xiao Yong;Zhang Wenlu;Lin Zhihong
  • 通讯作者：
    Lin Zhihong

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其他文献

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托卡马克内部输运垒物理的模拟研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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