The dynamics of transient liquid beryllium flows induced on the ITER first wall during the current quench stage of unmitigated vertical displacement events are modelled by means of two-dimensional Navier–Stokes simulations. The study focuses on melt that is driven to the first wall panels' chamfered edges, where free-surface instabilities are the most likely to be seeded. Beyond their impact on plasma-facing component damage, these instabilities potentially result in material ejection in the form of droplets, which may ultimately solidify into dust and accumulate in the vessel. Based on prior integrated numerical predictions of quenching magnetic equilibria, wall energy deposition and melt-related damage in a concrete worst-case disruption scenario, the simulations suggest that, although the liquid layer is significantly destabilized, only 5% of the total melt mass created on the wall surface is lost through ejection. This result can serve as a basis to refine the estimates of the real transient-induced beryllium dust inventory expected in ITER.
未緩和の垂直変位事象の電流クエンチ段階中にITER第一壁に誘起される過渡的な液体ベリリウム流れの力学は、二次元ナビエ–ストークスシミュレーションを用いてモデル化された。この研究は、第一壁パネルの面取りされた縁に駆動される溶融物に焦点を当てており、そこでは自由表面不安定性が最も発生しやすい。これらの不安定性は、プラズマ対向機器の損傷への影響に加えて、液滴の形での材料放出をもたらす可能性があり、その液滴は最終的に粉塵へと固化し、容器内に蓄積する可能性がある。具体的な最悪の場合のディスラプションシナリオにおける、クエンチング磁気平衡、壁へのエネルギー堆積、およびメルト関連損傷の先行する統合的数値予測に基づき、シミュレーションは、液体層が著しく不安定化されるものの、壁表面に生成された総メルト質量のわずか5%しか放出によって失われないことを示唆している。この結果は、ITERで予想される実際の過渡事象誘起ベリリウム粉塵インベントリの推定を精緻化するための基礎として役立ち得る。