AbstractAnalysis of the thermomechanical interactions of fusion blanket materials and physical elements, particularly those involving particle bed design concepts, have been performed. The results show that the stress caused by the high thermal expansion of the blanket particle bed material is not excessive enough to be of concern for the structural material. However, its magnitude could lead to ceramic particle breakage if the bed behaves like a solid material. Furthermore, the calculations show that the clad deflection caused by this stress could lead to a possible separation between the bed and clad, which would add an unfavorable thermal resistance to the region and increase local temperature. A comparison between the estimated stress extrapolated from the experimental data and the analytical results shows that the thermomechanical performance of the pebble bed approaches that of solid materials.
核融合ブランケット材料と物理要素、特に粒子ベッド設計概念を含む熱機械的相互作用の解析が実施された。その結果、ブランケット粒子ベッド材料の高い熱膨張によって生じる応力は、構造材料にとって懸念されるほど過大ではないことが示された。しかしながら、その大きさは、ベッドが固体材料のように挙動する場合、セラミック粒子の破壊につながる可能性がある。さらに、計算により、この応力によって引き起こされる被覆管のたわみが、ベッドと被覆管の間の剥離につながる可能性があり、これが領域に不利な熱抵抗を付加し、局所温度を上昇させることが示された。実験データから外挿された推定応力と解析結果との比較により、ペブルベッドの熱機械的性能は固体材料のそれに近接することが示された。