AbstractNumerical parametric analysis has been carried out to find design window for shield thermal energy storage for pulsed tokamak fusion reactors. A fast, quasi-2-dimensional computer code has been developed for the parametric study. The parameters are coolant tube diameter, cell thickness, shield height, amount of energy stored above the coolant inlet temperature, maximum shield temperature, and coolant exit temperature. Ensuring the basic requirement of the withdrawal of the rated reactor power at the coolant exit temperature during the downtime, the design is optimized by minimizing the shield volume and pumping power for coolant circulation. A single design window is not possible because of the many parameters influencing the design. The effects of the design parameters are discussed and design windows for a PULSAR-I-like pulsed tokamak fusion reactor are presented and discussed.
パルス運転トカマク核融合炉の遮蔽体熱エネルギー貯蔵の設計ウィンドウを見出すために、数値パラメトリック解析を実施した。パラメトリック研究のための高速準2次元コンピュータコードを開発した。パラメータは、冷却管直径、セル厚さ、遮蔽体高さ、冷却材入口温度以上の蓄積エネルギー量、最大遮蔽体温度、および冷却材出口温度である。ダウンタイム中の定格原子炉出力の冷却材出口温度での取出しという基本要件を確保しつつ、遮蔽体体積と冷却材循環ポンプ動力を最小化することにより設計を最適化した。多数のパラメータが影響を及ぼすため、単一の設計ウィンドウは存在しない。設計パラメータの影響について考察し、PULSAR-I類似パルス運転トカマク核融合炉の設計ウィンドウを示し、議論した。