JET和TFTR托卡马克装置上的氘氚聚变反应在实验上验证了聚变反应的可行性,为建立自持燃烧的聚变装置做出了重要的尝试。正在建设的国际热核聚变实验堆将要实现的重要目标是氘氚聚变反应释放的能量大于加热消耗能量的5倍以上,中国聚变工程实验堆也将进行氘氚聚变反应,并验证建设商业示范聚变堆需要的技术和部件。燃烧等离子体物理对聚变堆设计和实现聚变反应的高效稳态运行至关重要。聚变装置的长时间稳态运行需要高效的加料和加热方式。超声分子束注入是主要的加料方式之一。聚变产生的alpha粒子输运和alpha对背景等离子体加热是燃烧等离子体物理研究的重点内容。本工作开发了一维多流体径向输运程序TPSMBI,用于研究超声分子束和alpha粒子径向输运特征。首先发展了一维超声分子束注入加料模型,模型包含了超声分子束注入过程中主要的物理过程:分子分解、原子电离、原子和离子之间的电荷交换等。基于超声分子束注入模型发展了 TPSMBI程序,并比较系统的研究了超声分子束注入通量、注入速度、注入气体温度和分子有效分解率对超声分子束注入过程的影响。随后在TPSMBI程序中加入alpha粒子微观湍流输运模型,研究alpha粒子微观湍流输运和alpha粒子对背景等离子体的加热。此外本文用NOVA程序研究了反剪切阿尔芬波的辐射阻尼问题,为后续研究反剪切位形下阿尔芬波不稳定性激发alpha粒子输运做准备。在超声分子束注入通量恒定并改变超声分子束注入速度时,超声分子束注入深度和等离子体密度径向剖面变化很小。维持超声分子束注入密度恒定并增加超声分子束注入速度可以增加超声分子束注入深度,缩短分子密度波前达到稳态的时间。降低超声分子束注入气体温度可以得到速度均一性更好的超声分子束。降低分子有效分解率可以显著地增加超声分子束注入深度,降低分子有效分解率可能是HL-2A托卡马克装置上包含团簇的低温超声分子束注入深度增加的原因。微观湍流输运引起的alpha粒子输运损失很小,大部分alpha粒子通过慢化过程变成氦灰。聚变刚开始到alpha粒子和氦灰密度达到稳态之前,alpha粒子密度增长速度逐渐降低,氦灰密度增长速度先升高后降低。alpha粒子在能量空间中的扩散降可以显著降低alpha粒子径向输运水平。微观湍流输运下alpha粒子通过库伦碰撞为背景等离子体提供的能量大于芯部背景等离子体的热输运损失的能量。反剪切阿尔芬波的辐射阻尼随环向模数的增加近似线性增长。高能粒子对辐射阻尼的贡献与高能粒子压强与等离子体总压强的比值密切相关,高能粒子对反剪切阿尔芬波的辐射阻尼的贡献与背景等离子体贡献在同一量级。高环向模数下反剪切阿尔芬波的辐射阻尼率远大于电子朗道阻尼率、离子朗道阻尼率和碰撞朗道阻尼率。本工作为研究燃烧等离子体物理发展了一维流体输运程序TPSMBI,并将其耦合到ONETWO程序中。可用于快速计算燃烧等离子体中的燃烧率、alpha粒子微观湍流输运和alpha粒子对背景等离子体加热等问题,为聚变堆的设计提供alpha粒子相关的数据支持。也可用于分析与超声分子束注入相关的实验数据,为优化超声分子束注入加料方式提供依据。