In the frame of the EUROfusion breeding blanket research activities, the water cooled lead lithium (WCLL) blanket is considered as reference liquid metal blanket design to be tested in ITER and to be used in a DEMO reactor. The design of breeding blankets represents a major challenge for fusion reactor engineering because of the performance requirements and the severe operating conditions in terms of heat load and neutron flux. Liquid metal alloys such as lead-lithium, PbLi, are considered as breeder material, due to their lithium content required for tritium production, and as heat transfer medium because of their large thermal conductivity and the possibility to be operated at high temperature. On the other hand, the motion of the electrically conducting breeder in the plasma-confining magnetic field induces electric currents and generates strong electromagnetic forces that modify significantly the velocity distribution in the blanket compared to hydrodynamic conditions and increase pressure losses. Magnetohydrodynamic (MHD) pressure drops have to be carefully quantified, since excessive values can jeopardize the feasibility of the considered blanket concept. The present work investigates numerically liquid metal MHD flows in manifolds of a WCLL test blanket module. Velocity and pressure distributions are analyzed.
EUROfusionブランケット研究活動の枠組みにおいて、水冷鉛リチウム（WCLL）ブランケットは、ITERで試験され、DEMO炉で使用される参照液体金属ブランケット設計とみなされている。増殖ブランケットの設計は、熱負荷と中性子束に関する性能要件と過酷な運転条件のため、核融合炉工学における主要な課題となっている。鉛リチウム（PbLi）などの液体金属合金は、トリチウム生成に必要なリチウム含有量により増殖材として、また、その大きな熱伝導率と高温での運転可能性により熱伝達媒体として考えられている。一方、プラズマ閉じ込め磁場中での導電性増殖材の運動は、電流を誘起し、ブランケット内の速度分布を流体力学的条件と比較して大きく変化させ、圧力損失を増大させる強力な電磁力を発生させる。磁気流体力学（MHD）圧力損失は、過大な値が想定されるブランケット概念の実現可能性を損なう可能性があるため、注意深く定量化されなければならない。本研究では、WCLL試験ブランケットモジュールのマニホールド内の液体金属MHD流れを数値的に調査する。速度分布と圧力分布が解析される。