Accessible Requires Authentication Published by De Gruyter April 25, 2013

Analysis of the processes in the target cooling system of the W7-X fusion experiment

Analyse der Prozesse im Divertor-Kühlsystem des Fusionexperiments W7-X
T. Kaliatka, A. Kaliatka, T. Kačegavičius and D. Naujoks
From the journal Kerntechnik

Abstract

Nuclear fusion has the potential to cover a major part of mankind's energy needs under the conditions of ever-increasing population and energy consumption. Wendelstein 7-X (W7-X) is a fusion experiment currently being built in Greifswald, which shall demonstrate the capability of the stellarator concept on the way to a fusion power plant. This paper presents analyses of processes in the target cooling system with the codes RELAP5 and ASTEC. The loss-of-coolant accident (LOCA) during the “baking” operation mode of W7-X (i.e. under the most critical conditions because of the high temperature and pressure applied) is analysed. The response of the W7-X “baking” and main cooling circuits and the amount of coolant discharged into the plasma vessel are investigated.

Kurzfassung

Die kontrollierte Kernfusion hat das Potential unter der Bedingung eines ständig wachsenden Energiebedarfs der zunehmenden Weltbevölkerung die langfristige Energieversorgung der Menschheit abzusichern. Das Fusionsexperiment Wendelstein 7-X (W7-X), welches zurzeit in Greifswald (Deutschland) aufgebaut wird, soll die Eignung des Stellarator-Konzepts für ein zukünftiges Fusionskraftwerk nachweisen. In dieser Arbeit werden die Prozesse im Wasser-Kühlsystem der Fusionsanlage W7-X mit Hilfe der Simulationsprogramme RELAP5 und ASTEC analysiert. Während der aufgrund der hohen Temperaturen und Drücke kritischen W7-X Betriebsphase ”Ausheizen“ wird ein Kühlmittel Verlust bei einem Leck betrachtet. Die entsprechenden Reaktionen des Wasser-Kühlkreises ”Ausheizen“ und des Haupt-Kühlkreislaufes werden untersucht und die Leckagemenge ermittelt, die dabei in das Plasmagefäß einströmt.


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References

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Received: 2010-4-14
Published Online: 2013-04-25
Published in Print: 2010-09-01

© 2010, Carl Hanser Verlag, München