ITER-TFコイルの安定性解析

Stability analysis of toroidal field coils for ITER

高橋 良和; 吉田 清; 名原 啓博; 枝谷 昌博*

Takahashi, Yoshikazu; Yoshida, Kiyoshi; Nabara, Yoshihiro; Edaya, Masahiro*

ITER-TFコイルは、18個のD型コイルで構成されている。運転電流値は68kA、最大磁場は11.8T、全蓄積エネルギーは約41GJである。導体はNbSnのケーブル・イン・コンジット(CIC)型で、中心チャンネルを有し、冷却長は約350mである。コイルの性能を十分な精度で予測するために、磁場が高く、温度マージンの小さい部分について、熱流体解析コードを用いて、安定性を解析した。TF巻線部,コイル容器,冷凍機の熱交換器を含む全系の熱流体解析は擬似3次元モデルのコードVINCENTAで行った。巻線部とコイル容器は2次元モデルで、熱のやり取りを考慮した。しかし、VINCENTAは空間的にも時間的にもメッシュが粗いので、安定性解析に十分なメッシュでは行えないので、安定性解析には、1次元モデルの熱流体及び電気的解析コードGANDALFを用いた。この時、流路の出入口における境界条件は、VINCENTAの結果を用いた。素線の機械的動きによる擾乱とプラズマ・ディスラプションによる擾乱(ACロス)の2通りの場合を想定して、安定性解析を行った。その結果、TFコイルは、十分な安定性マージンを有し、安定に運転できることが示された。

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