The Chinese Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) superconducting magnet system was designed by the National Integration Design Group for Magnetic Confinement Fusion Reactor. The CFETR magnet system consists mainly of a central solenoid (CS) coil with six modules, 16 toroidal field (TF) coils, 8 poloidal field (PF) coils, and a set of correction coils (CC). The electromagnetic stresses and stored magnetic energy are huge on the CFETR magnets since they experience both large current densities and high magnetic field. The electromagnetic, structural and thermal performance needs to be evaluated to ensure that the magnetic field, stress, and hot spot temperature of the magnet system are within the allowed criteria.The evaluation of the electromagnetic performance of the CFETR superconducting magnet system under normal operation and fault conditions was performed. The two-dimensional finite element method was adopted to analyse the stress/strain behaviour of the CFETR CS coils. In addition, the thermal–hydraulic behaviour on quench propagation performance of the CFETR CS and TF coils was analysed to evaluate the hot spot temperature of the cable and the helium pressure inside a jacket during a quench.
中国核融合工学試験炉(CFETR)超伝導磁石システムは、磁気閉じ込め核融合炉のための国家統合設計グループによって設計された。CFETR磁石システムは、主に6つのモジュールを有する中心ソレノイド(CS)コイル、16個のトロイダル磁場(TF)コイル、8個のポロイダル磁場(PF)コイル、および一組の補正コイル(CC)から構成される。CFETR磁石には、大きな電流密度と高い磁場の両方が作用するため、電磁応力と蓄積磁気エネルギーは巨大である。磁石システムの磁場、応力、およびホットスポット温度が許容基準内にあることを保証するために、電磁的、構造的、および熱的性能を評価する必要がある。通常運転時および故障条件下でのCFETR超伝導磁石システムの電磁性能の評価が実施された。二次元有限要素法を採用して、CFETR CSコイルの応力/ひずみ挙動を解析した。さらに、クエンチ中のケーブルのホットスポット温度とジャケット内部のヘリウム圧力を評価するために、CFETR CSおよびTFコイルのクエンチ伝播性能に関する熱水力挙動を解析した。