Dissertação

Thermo-Structural Analysis of a Reflectometry System for Nuclear Fusion EVALUATED

Este trabalho tem como objetivo a implementação de uma metodologia para realizar uma análise termo-estructural de uma estrutura para a indústria nuclear composta por várias componentes. Essas análises são feitas num software comercial de elementos finitos, ANSYS®. Esta estrutura é parte de um sistema de reflectometria que será construído e utilizado no projeto de fusão nuclear, ITER. Esta estrutura estará num ambiente de vácuo sujeita a intensa radiação proveniente da fusão nuclear. Foram feitos modelos de verificação analítica da metodologia a aplicar. Devido a requisitos para fusão nuclear, o material deverá ser aço inoxidável tipo 316L (N)-IG, no entanto diversos acabamentos superficiais estão disponíveis. Neste trabalho são feitas análises paramétricas da emissividade das superfícies de modo a escolher o melhor acabamento superficial para reduzir a temperatura máxima na antena, em análises de equilíbrio térmicas. Como o ITER está previsto funcionar em pulsos de 400 segundos, também foram feitas análises térmicas transientes, onde foram comparadas as respostas térmicas de duas geometrias diferentes para a antena, escolhendo-se a geometria que apresentou menor temperatura máxima e fazendo-se nesta uma análise transiente com quatro pulsos de 400 segundos. Foram feitas análises estruturais nas geometrias para a resposta de equilíbrio térmico de cada uma destas. As soluções térmicas foram conclusivas, apresentam-se soluções concretas quanto aos acabamentos superficiais bem como se pode ter uma noção clara da evolução térmica ao longo do funcionamento do ITER. A nível estrutural, os deslocamentos na estrutura devido ao carregamento térmico foram determinados.
ITER, Reflectometria, Fusão Nuclear, Elementos Finitos, Análise termo-estrutural

Outubro 28, 2016, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Hugo Filipe Diniz Policarpo

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Colaborador Não Remunerado Docente

ORIENTADOR

Miguel António Lopes de Matos Neves

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar