AbstractThe Steady-State Superconducting Tokamak (SST-1) is a medium-size tokamak with super-conducting magnetic field coils. Plasma facing components (PFC) of the SST-1, consisting of divertors, passive stabilisers, baffles, and poloidal limiters, are designed to be compatible for steady-state operation. Except for the poloidal limiters, all other PFC are structurally continuous in the toroidal direction. As SST-1 is designed to run double-null divertor plasmas, these components also have up–down symmetry. A closed divertor configuration is chosen to produce high recycling and high pumping speed in the divertor region. The passive stabilisers are located close to the plasma to provide stability against the vertical instability of the elongated plasma. The main consideration in the design of the PFC is the steady-state heat removal of up to 1 MW/m2. In addition to removing high heat fluxes, the PFC are also designed to be compatible for baking at 350°C. Different flow parameters and various tube layouts have been examined to select the optimum thermal-hydraulic parameters and tube layout for different PFC of SST-1. Thermal response of the PFC during baking has been performed analytically (using a Fortran code) and two-dimensional finite element analysis using ANSYS. The detailed thermal hydraulics and thermal responses of PFC baking is presented in this paper.
定常超伝導トカマク（SST-1）は、超伝導磁場コイルを備えた中型トカマクである。SST-1のプラズマ対向機器（PFC）は、ダイバータ、受動安定化器、バッフル、およびポロイダルリミターから構成され、定常運転に適合するように設計されている。ポロイダルリミターを除き、他のすべてのPFCはトロイダル方向に構造的に連続している。SST-1はダブルヌルダイバータプラズマを運転するように設計されているため、これらの構成要素は上下対称性も有している。閉鎖ダイバータ配位は、ダイバータ領域における高リサイクリングと高排気速度を実現するために選択されている。受動安定化器は、細長いプラズマの垂直不安定性に対する安定性を提供するために、プラズマの近傍に配置されている。PFC設計における主な考慮事項は、最大1 MW/m²の定常熱除去である。高熱流束の除去に加えて、PFCは350℃でのベーキングに対応できるようにも設計されている。SST-1の異なるPFCに対して、最適な熱流体力学的パラメータと管配置を選択するために、異なる流量パラメータと様々な管配置が検討された。ベーキング中のPFCの熱応答は、Fortranコードを用いた解析的手法と、ANSYSを用いた二次元有限要素解析によって実施された。本論文では、PFCベーキングの詳細な熱流体力学的特性と熱応答について述べる。