Natural convection in a magnetic field by slender vertical cavity - Application to fusion reactors blankets
Convection naturelle sous champ magnétique en cavité verticale élancée - Application aux couvertures des réacteurs de fusion
Résumé
In thermonuclear fusion reactors, plasma is the place of the fusion. It shall be confined to very high temperatures. One of the possible configurations for containment is the tokamak in which the plasma is surrounded by a blanket, with the dual role of extracting energy and regenerating the fuel. It is a steel structure consisting of vertical elements, called "segments" in which are arranged vertical channels in which a liquid lithium-lead alloy flows slowly performing a permeation barrier. The aim of this study is to give the main keys to characterize hydrodynamic, electrical and thermal phenomena in these channels.
Dans les réacteurs de fusion thermonucléaire, le plasma, siège de la fusion, doit être confiné à très haute température. L’une des configurations possibles pour le confinement est le tokamak dans lequel le plasma est enveloppé d’une couverture, ayant le double rôle d’extraire l’énergie et de régénérer le combustible. C’est une structure en acier, constituée d’éléments verticaux, dits “segments” dans lesquels sont aménagés des canaux verticaux dans lesquels un alliage liquide de plomb et de lithium s’écoule lentement réalisant une barrière de perméation. L’enjeu de cette étude est de donner les principales clefs pour caractériser ces phénomènes hydrodynamiques, électriques et thermiques dans ces canaux.
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