AbstractThe ARIES-RS divertor system is selected and analyzed. A radiative divertor approach using Ne as the radiator is chosen to reduce the maximum heat flux to <6 MW m−2. A 2 mm W layer is used to withstand surface erosion allowing a design life close to 3 full-power-years. This W coating on the V-alloy structure is castellated to meet structural design limits. A detailed description of the calculated heat flux distribution, thermal-hydraulics, structural analysis, fabrication methods and vacuum system design are presented. An innovative design using adjustable bolts is utilized to support the divertor plates, withstand disruption loads and allow adjustment of alignment between plates. With the exception of the concentration of Ne at the divertor, it is found that this divertor system design can satisfy all the design criteria and most of the functional requirements specified by the project.
ARIES-RSダイバータシステムの選定と解析を行った。最大熱流束を6 MW m−2未満に低減するため、Neを放射体として用いる放射冷却ダイバータ方式を採用した。表面侵食に耐えるため2 mmのW層を用いることで、約3フルパワー年に及ぶ設計寿命を実現している。V合金構造体上のこのWコーティングは、構造設計上の制約を満たすためカステレーション加工が施されている。計算された熱流束分布、熱流動解析、構造解析、製作方法、および真空システム設計について詳述する。ダイバータ板を支持し、ディスラプション荷重に耐え、板間の位置合わせ調整を可能にするため、調節可能なボルトを用いた革新的な設計を採用した。ダイバータ部におけるNe濃度を除けば、本ダイバータシステム設計は、プロジェクトで規定されたすべての設計基準とほとんどの機能要件を満たすことができることが判明した。