A liquid metal cooled RFP fusion core is designed in this study. In order to attain high cooling ability of the first wall without an excessive MHD pressure drop, the return paths of eddy currents induced in the coolant are minimized. Because there are no computer codes capable of analyzing the three-dimensional MHD problems in the blanket, the effects of toroidal field and poloidal field are estimated separately with the assumed streamlines. The total pressure drop through the fusion power core is calculated at only 1 MPa, while the heat transfer coefficient on the first wall is above 25 kW/m2. The stress in the first wall is reasonably low. An MHD coil concept, a toroidal field amplifier by the MHD effect, is proposed and showed to be feasible.
液体金属冷却RFP核融合炉心が本研究で設計される。過度なMHD圧力損失を伴わずに第一壁の高い冷却能力を達成するため、冷却材中に誘起される渦電流の帰路を最小化する。ブランケット内の三次元MHD問題を解析できる計算コードが存在しないため、トロイダル磁場とポロイダル磁場の影響は、仮定された流線を用いて別々に評価される。核融合動力炉心を通る総圧力損失はわずか1MPaと計算され、一方で第一壁の熱伝達係数は25kW/m²以上である。第一壁の応力は合理的に低い。MHD効果によるトロイダル磁場増幅器というMHDコイル概念が提案され、その実現可能性が示された。