3D heat flux calculations at the lower outer divertor plate of SPARC using the HEAT code show that 3D fields generated from error field correction coils can lead to enhanced peak heat fluxes up to 15 times larger compared to the axisymmetric case. Previously employed to simulate axisymmetric heat flux on 3D plasma facing components, the HEAT code can now predict 3D heat flux generated by non-axisymmetric plasmas. This is achieved via a new HEAT module which leverages the 3D field line tracing capabilities of MAFOT starting from an M3D-C1 (MHD resistive code) perturbed equilibria. The resulting heat flux is assigned using the magnetic footprint and the heat flux layer model, an extension of the 2D heat flux model also known as the Eich, to 3D non-axisymmetric plasmas. For SPARC, the new capabilities of HEAT are used to calculate the 3D heat loads resulting from n = 1 perturbation fields (with n indicating the toroidal periodicity) applied through a toroidal array of six picture frame coils with different amplitude. The comparison with the unperturbed case shows significant changes in shape and intensity of the heat flux profile. The results show that the application of n = 1 3D field leads to a localized enhancement of the heat flux peak, influenced by the wetted area impacted by the magnetic footprint, and the appearance of a secondary heat flux peak, whose intensity depends on amplitude of the applied 3D field and toroidal location.
HEATコードを用いたSPARCの下部外側ダイバータ板上の3D熱流束計算は、誤差場補正コイルから生成される3D場が、軸対称の場合と比較して最大15倍のピーク熱流束の増大をもたらすことを示している。以前は3Dプラズマ対向部品上の軸対称熱流束をシミュレートするために使用されていたHEATコードは、現在では非軸対称プラズマによって生成される3D熱流束を予測できる。これは、M3D-C1（MHD抵抗性コード）の摂動平衡から開始するMAFOTの3D磁力線追跡機能を活用する新しいHEATモジュールによって達成される。結果として得られる熱流束は、磁気フットプリントと熱流束層モデル（2D熱流束モデルを3D非軸対称プラズマに拡張したもの、Eichとしても知られる）を用いて割り当てられる。SPARCについて、HEATの新機能は、異なる振幅を持つ6つのピクチャーフレームコイルのトロイダルアレイを通じて印加されるn = 1摂動場（nはトロイダル周期性を示す）から生じる3D熱負荷を計算するために使用される。摂動のない場合との比較は、熱流束プロファイルの形状と強度の有意な変化を示している。結果は、n = 1 3D場の適用が、磁気フットプリントによって影響を受ける濡れ領域に影響され、印加された3D場の振幅とトロイダル位置に依存する強度を持つ二次熱流束ピークの出現とともに、熱流束ピークの局所的な増大をもたらすことを示している。