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Concepto de objetivo de divertor DEMO basado en tubos de calor: Evaluación del rendimiento de alto flujo de calor

Autores: Wen, Wen; Ghidersa, Bradut-Eugen; Hering, Wolfgang; Starflinger, Jörg; Stieglitz, Robert

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El uso de tubos de calor (HP) para los componentes de cara al plasma en el recipiente DEMO se ha considerado debido a su alta capacidad para transportar el calor desde una fuente de calor a un sumidero de calor mediante la vaporización y condensación del fluido de trabajo en su interior, así como su capacidad para aumentar sustancialmente el área de transferencia de calor del circuito de refrigeración. Estudios de ingeniería recientes realizados en el marco del paquete de trabajo Divertor de EUROfusion (Wen et al, 2021) indican que es posible diseñar un tubo de calor con un límite capilar superior a 6 kW utilizando una estructura capilar compuesta (donde las ranuras axiales cubren la zona adiabática y el condensador, y un material poroso sinterizado cubre el evaporador). Este nivel de potencia correspondería a un flujo de calor aplicado de 20 MW/m, lo que hace que dicho diseño sea interesante en relación con un concepto de objetivo de divertor. Para validar los resultados del análisis de ingeniería inicial, se han realizado varios experimentos para evaluar el rendimiento real del concepto de tubo de calor propuesto. La presente contribución presenta los resultados del experimento respecto al examen de los límites operativos de dos diseños diferentes para un evaporador: uno con una estructura porosa simple y otro con costillas y canales.

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