Development of 4-phase continuous diverter system by MHD controlling

MHD控制的四相连续分流器系统的开发

• 批准号: 21H04449
• 负责人: 橋爪 秀利
• 金额: $ 21.3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04449/
• 关键词: MHD流れ; 核融合炉; ダイバーター; 液体ダイバータ; MHD効果; ４相連続; 液体ダイバーター; ダイバータ

本研究の目的は、従来から考えられている２つの方式であるガスダイバータ（固体壁の表面にガスを噴射する方法）と液体ダイバータ（液体金属を用いる方法）で問題となる、一部の荷電粒子がガス領域を突き抜けてしまうことによる固体壁の重大な損傷の発生・液体の蒸発によるプラズマへの不純分の侵入によるプラズマの不安定化といった工学的課題を解決するため、両者の方法を統合し、世界初の「MHD効果を利用した４相連続型の革新的なダイバータシステム」の基盤研究を遂行することによって、合理的なダイバータの実現に向けたブレイクスルーを示すことである。本年度の研究実績は以下の通りである。１）昨年度度作成したはネオジム系の永久磁石とヨークを合せた磁気回路を有する一様磁場発生装置の周辺地場分布を測定し、解析結果との比較を行い、もれ磁場の値から実験スペースの確定を行った。２）東北大学金属材料研究所附属強磁場超伝導材料研究センターの超伝導マグネットを利用し、液体金属ガリンスタンを用いた閉流路における流動実験を実施し、流速計測のための実験を実施した。当初は、測定誤差が大きかったが、流動実験中の配線等の振動が原因であることなどが分かり、改善を行った結果、有用なデータが得られるのようになった。３）絶縁フィン・導電フィン・部分導電フィン・絶縁フィンを連続して配置し、非一様磁場下（超伝導マグネットのもれ磁場を利用）での流動実験を実施しMHD流動場を評価した。その結果、電磁力制御が可能であることが示されたが、当初の予想とは異なる流動が見られた。磁場分布の非一様性が影響しているものと考えられる。４）永久磁石を利用した一様磁場下での流動ループの設計を行い、製作を開始した。アンカーボルトの設置が終われば、実感が開始できる状況となっっている。

は の purpose, this study 従 to か ら exam え ら れ て い る 2 つ の way で あ る ガ ス ダ イ バ ー タ の (solid wall surface に ガ ス を jet す る) と liquid ダ イ バ ー タ (liquid metal を い る) で problem と な る, a の charged particle が ガ を ス field by き sorting け て し ま う こ と に よ る solid wall の major な damage の 発 raw liquid の steamed 発 に よ る プ ラ ズ マ へ の not pure の intrusion に よ る プ ラ ズ マ の not stabilization と い っ た engineering subject を solve す る た め, struck の way を integration し, the first の world "MHD unseen fruit を using し た type 4 connected 続 の innovative な ダ イ バ ー タ シ ス テ ム" を の base plate research carries out す る こ と に よ っ て, reasonable な ダ イ バ ー タ の be The に now shows す す とである とである とである to けたブレ けたブレ ス ス ス けたブレ を を とである とである. The research achievements of the current year are as follows である である. 1) last year degrees done し た は ネ オ ジ ム is の permanent magnet と ヨ ー ク を close せ た magnetic 気 loop を have す る a 発 raw device の weeks 辺 others in magnetic field distribution in determination of を し, analytic results と の is を い, も の れ magnetic field numerical か ら be 験 ス ペ ー ス の determine line を っ た. 2) metal material research institute at Northeastern University affiliated ultra strong magnetic field 伝 guide materials research セ ン タ ー の super 伝 guide マ グ ネ ッ ト を of し, liquid metal ガ リ ン ス タ ン を with い た flow closed に お け る flow be 験 を be し, velocity measuring の た め の be 験 を be applied し た. Original は, large measuring error が き か っ た が, flow be 験 の wiring etc. の が vibration in で あ る こ と な ど が points か り line, improve を っ た results, useful な デ ー タ が must ら れ る の よ う に な っ た. 3) never try フ ィ ン, conductive フ ィ ン, part of the conductive フ ィ ン, never try フ ィ ン を even 続 し て configuration し, than the others in magnetic field (super 伝 guide マ グ ネ ッ ト の も れ を using magnetic field) で の flow be 験 を be applied し MHD flow field を review 価 し た. そ の results, the electromagnetic royal が may で あ る こ と が shown さ れ た の to が, thinking と は different な る flow が see ら れ た. The <s:1> non-homogeneity of the magnetic field distribution が affects the て, る, る, と and えられる. 4) Permanent magnets を utilize a similar magnetic field to で <s:1> flow <s:1> を プ プ を design を rows を, fabricate を start た. ア ン カ ー ボ ル ト の set が eventually わ れ ば, be が began で き る condition と な っ っ て い る.

项目成果

トロイダル方向流路を採用した自己冷却液体金属ブランケット構造の基礎検討

环形流道自冷液态金属包层结构的基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 落合信吉;伊藤悟;田中照也;橋爪秀利
• 通讯作者: 橋爪秀利