Studies of macroscopic melt motion induced by fast transient power loads and the ensuing damage to plasma-facing components are critical for ITER. Based on state-of-the-art experiments, heat transfer is argued to be strongly entangled with fluid dynamics. The physics model of the MEMOS-U code is introduced. Simulations are reported of recent tokamak experiments concerning deliberate transient melting of beryllium main chamber tiles (JET) and tungsten divertor components (ASDEX Upgrade, JET). MEMOS-U is demonstrated to capture the main physics responsible for melt dynamics and to reproduce the observed surface deformation. The intricate role of resolidification is elucidated.
高速過渡パワー負荷によって誘起される巨視的溶融挙動と、それに続くプラズマ対向機器の損傷に関する研究は、ITERにとって極めて重要である。最新の実験に基づき、熱輸送は流体力学と強く結合していることが論じられる。本稿では、MEMOS-Uコードの物理モデルを紹介する。ベリリウム製主容器壁の過渡的溶融を伴う最近のJET実験と、タングステン製ダイバータ部品の溶融を伴うASDEX UpgradeおよびJET実験のシミュレーション結果を報告する。MEMOS-Uが、溶融ダイナミクスを支配する主要な物理を捕捉し、観測された表面変形を再現できることを実証する。さらに、再凝固の複雑な役割を解明する。