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功刀 資彰; 秋場 真人; 小川 益郎; 伊勢 英夫*; 山崎 誠一郎*
Fusion Technology, 21, p.1863 - 1867, 1992/05
核融合炉ディスラプション時の熱損傷量を評価するため、日本を始めとして米国及びECで、蒸発・溶融を伴うディスラプション熱応答解析コードが開発されている。しかし、同一熱負荷条件における各国コードの熱損傷量が互いに異なることが指摘されており、この原因を解明する必要がある。本報告は、ディスラプション熱応答解析コードの数値解析及び数理モデル上の種々のパラメータ(計算格子、時間増分、境界条件、蒸発モデル式及びモデル定数、材料の熱物性値の温度依存性など)の感度特性を評価した結果をまとめたものである。本解析の結果、材料の熱伝導率及び蒸気圧の温度依存性が熱損傷量に大きく影響することが明らかとなった。しかし、依然として各国間の結果の差を説明し得る有力な根拠を得ることができなかった。そこで、コードの信頼性を検証するためのベンチマーキングを提案した。
秋場 真人; 荒木 政則; 鈴木 哲; 伊勢 英夫*; 中村 和幸; 横山 堅二; 大楽 正幸; 田中 茂
Journal of Nuclear Materials, 191-194, p.373 - 376, 1992/00
核融合実験炉のプラズマディスラプション時には、プラズマ対向機器表面に20MJ/m
程度のエネルギーが入ると予想されている。しかしながら、このように高い熱負荷での材料損傷に関するデータは殆どないのが現状である。今回、300~1800MW/mの熱負荷における黒鉛材料の損傷挙動について調べた。その結果、(1)損傷深さは材料の熱伝導率に反比例する、(2)1000MW/m以上の熱流束では、材料表面からの粒子飛散が激しくなり、SEM観察の結果、材料が一様に激しく損耗していることがわかった。(3)損傷深さを解析と比較した所、解析値の約3倍程になっていることが明らかとなった。
細金 延幸; 米川 出; 伊丹 潔; 中村 博雄; 木村 豊秋; 西谷 健夫; 芳野 隆治
核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.323 - 340, 1991/03
次期装置設計に必要なディスラプション特性について、JT-60において実験によって調べた。熱崩壊速度は最小時間で0.1msec、電流消滅時間は全ての電流範囲で最小6msecであった。ダイバータへの熱流はIRTVカメラシステムによって計測し、1100
C以上の温度を観測した。パルス幅は、約0.8msecであった。熱は、定常的な熱流位置から5cm外へずれた位置に出現する。磁気エネルギー放出に対する主要な損失チャンネルは放射損失であるディスラプションの統計的な分析から、NB加熱のディスラプションのうち、回避できない要因のものは、1.8%と極くわずかであることが判明した。
功刀 資彰
SAND-92-0222, p.3-6 - 3-13, 1991/00
プラズマディスラプション時のダイバータ板等の熱損傷問題は、主に実験的に調べられているが、同時に数例の数値解析も行われておりそれらの結果の相違が指摘されている。本提案は、現在世界に存在するディスラプション解析コードの妥当性を相互に検討し、特に、材料融解及び蒸発に関するモデル化について共通の理解を深めようとするものである。
