Dissertação

Pre-conceptual design and thermal analysis of a reflectometry system blanket for the DEMO thermonuclear fusion reactor EVALUATED

O desenvolvilmento de novas fontes de energia eléctrica é um requisito para a evolução da Humanidade. Entre elas, a energia de fusão promete ser uma fonte segura, limpa e e ficiente. A DEMOnstration Power Plant é o passo entre os reactores de fusão experimentais e uma futura central de energia de fusão, pelo que o seu desenvolvimento tem o potencial de influênciar o futuro da energia de fusão. Nesta dissertação, o desenvolvimento de um blanket de eurofer-97, um aço de activação reduzida, e o design preliminar do sistema de arrefecimento é conduzido. Tudo isto é motivado pelas elevadas temperaturas estimadas para o blanket sem arrefecimento (~5000ºC), acima da temperatura de operação do eurofer-97 (~550ºC - parâmetro de design), geradas principalmente pelos fluxos de neutrões. São obtidas soluções numéricas do problema de transporte de partículas e conduzidas análises de elementos nitos, utilizando os códigos MCNP e ANSYS, respectivamente. Foi então obtido um sistema de arrefecimento inovador, a hélio líquido, contemplanto telhas de berílio na região das antenas de reflectometria. Os resultados obtidos mostram que as temperaturas máximas diminuem para ~900ºC. Apesar desta diminuição ser insu ciente, o máximo revela estar em regiões localizadas menos afectadas pelo sistema de arrefecimento. Assim sendo, de modo a mitigar as elevadas temperaturas nessas regiões, a optimização do sistema deve ser contemplada em trabalhos futuros.
fusão, DEMO, blanket, refletometria, análise térmica, neutrónica

Novembro 2, 2017, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Rui Miguel Dias Alves Coelho

Departamento de Física (DF)

Colaborador Docente

ORIENTADOR

Hugo Filipe Diniz Policarpo

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Colaborador Docente