托卡马克装置面向等离子体部件电磁仿真研究

发布时间：2022-02-12 11:07

　　托卡马克装置中,真空室及内部部件的结构稳定性在各种工况下都能达到设计要求时才能安全运作。托卡马克装置上的力和力矩一部分由装置中电磁变化产生,分析装置中的电磁载荷就需要研究装置中各种电磁环境下在部件上产生的电磁载荷是否超过装置的承受力。在以非圆截面为对象的托卡马克装置中,很容易产生扰动打破平衡,从而引发等离子体电流迅速减少。在这种情况下容易发生等离子体破裂和垂直位移事件,在这两种工况下容易产生感应涡流,其底层物理原理基于法拉第电磁感应定律。涡流在磁场的作用下,会在内部部件上产生较大的电磁力和力矩,会对超导托卡马克装置结构安全造成危害。本文通过ANSYS处理等离子体的离散输入,利用ANSYS APDL建模,在相应的模型上施加对应物理条件要求下需要加载的载荷和边界条件,对软件计算出的结果进行详细的分析和讨论。本文分析了等离子体大破裂（MD）发生时产生的感应涡流,计算感应涡流在器件上产生的电磁力和力矩;分析了垂直位移事件下的羽电流（halo current）,通过模拟实际垂直位移事件（VED）发生条件,在偏滤器上施加最大恒定电流来观察整个面向等离子体部件上电流的分布以及各个部件上的电磁力。本文... 

【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

托卡马克磁场位形在苏联成功的鼓舞下，全世界各个国家开始相继建立自己的托卡马克装置，比较成功的有欧洲原子能协会建设的JET，日本原子能协会建立的JT-60以及美

托卡马克装置

5（c） （d）图 1-3 托卡马克装置。（a）JET；（b）JT-60；（c）TFTR；（d）ITERJT-60 是以实现高能量增益、获得高功率聚变输出的大型托卡马克装置，在当时就获得了较高输出功率输出且至今维持。对偏滤器的设计上花了比较多的心思，装置在原来的设计的基础上进行进一步完善发展成了 JT-60U，由于偏滤器的完善使等离子体电流大大提升。它的首次放电等离子体电流就达到了 15 万安

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3621608