Thermal-hydraulic simulation of ITER tungsten divertor monoblock for loss of flow transient ... : المحاكاة الحرارية الهيدروليكية لمحول التنغستن أحادي الكتلة لفقدان التدفق العابر ...

The divertor is a fundamental component of a fusion tokamak reactor, being primarily responsible for power exhaust and impurity removal via guided plasma exhaust. In ITER reactor, it receives a very high heat load arising from the plasma (up to 20 MW/m2) and needs sufficient cooling by its cooling system to maintain divertor integrity during normal operation and accidental conditions. Therefore; attention should be paid to the thermal–hydraulic design of the divertor cooling system. In this work, thermal–hydraulic simulation and safety analysis have been carried out on ITER tungsten divertor monoblock in order to predict the thermal response of its structural materials under loss of flow transient using a model developed in a previous work. This transient is initiated by a trip of the main pump during plasma burn at an incident heat flux of 10 MW/m2 at the divertor surface and a coolant velocity of 16 m/s. The pump coast-down is represented by an exponential reduction in the coolant velocity with time ... : يعد المحول مكونًا أساسيًا لمفاعل توكاماك للاندماج، وهو مسؤول بشكل أساسي عن عادم الطاقة وإزالة الشوائب عن طريق عادم البلازما الموجه. في مفاعل ITER، يتلقى حمولة حرارية عالية جدًا ناشئة عن البلازما (تصل إلى 20 ميجاوات/م 2) ويحتاج إلى تبريد كافٍ بواسطة نظام التبريد الخاص به للحفاظ على سلامة المحول أثناء التشغيل العادي والظروف العرضية. لذلك ؛ يجب الانتباه إلى التصميم الحراري الهيدروليكي لنظام تبريد المحول. في هذا العمل، تم إجراء المحاكاة الحرارية الهيدروليكية وتحليل السلامة على الكتلة الأحادية لمحول التنغستن ITER من أجل التنبؤ بالاستجابة الحرارية لموادها الهيكلية تحت فقدان التدفق العابر باستخدام نموذج تم تطويره في عمل سابق. يبدأ هذا العابر من خلال تعثر المضخة الرئيسية أثناء حرق البلازما عند تدفق حراري ساقط قدره 10 ميجاوات/م 2 على سطح المحول وسرعة تبريد قدرها 16 م/ث. يتم تمثيل ساحل المضخة الهابط من خلال انخفاض أسي في سرعة سائل التبريد مع ثوابت زمنية تبلغ 5 و 10 و 15 و 20 و 25 ثانية تغطي تقريبًا كل تدفق ممكن لسواحل المضخة الهابطة. يؤدي فقدان التدفق إلى زيادة درجة حرارة سائل التبريد بسبب استمرار تشغيل البلازما بكامل ...