Preliminary electromagnetic analysis of the COOL blanket for CFETR

毯子 洛伦兹力 磁场 机械 物理 涡流 有限元法 材料科学 核工程 工程类 复合材料 热力学 量子力学
作者
Shuailing 帅领 LU 鲁,Xuebin 学斌 MA 马,Songlin 松林 LIU 刘
出处
期刊:Plasma Science & Technology [IOP Publishing]
卷期号:26 (1): 015601-015601
标识
DOI:10.1088/2058-6272/ad0c23
摘要

Abstract The supercritical CO 2 cOoled Lithium-Lead (COOL) blanket has been designed as one advanced blanket candidate for the Chinese Fusion Engineering Test Reactor (CFETR). This work focuses on the electromagnetic (EM) loads (Maxwell force and Lorentz force) acting on the COOL blanket, which are important mechanical loads in further structural analysis of the COOL blanket. A 3D electromagnetic analysis is performed using the ANSYS finite element method to obtain EM loads on the COOL blanket in this study. At first, the magnetic scalar potential (MSP) method is used to obtain the magnetic field and the Maxwell force on the COOL blanket. Then, the magnetic vector potential (MVP) method is performed during a plasma disruption event to get the eddy current distribution. At last, a multi-step method is adopted for the calculation of the Lorentz force and the torque. The maximum Lorentz forces of inboard and outboard blanket structural components are 5624 kN and 2360 kN respectively.
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