[1L15-20] 核融合炉材料2

17:30 〜 17:45

[1L20] イオンビーム照射を受ける高速液体リチウムターゲット内部の熱輸送に関する研究

*小岡 聖和¹、帆足 英二¹、沖田 隆文¹、福永 大輝¹ (1. 大阪大学)

キーワード：

核融合中性子源、液体Li、熱流体LES

開発が進む核融合中性子源（FNS：日A-FNS、欧IFMIF-DONES）では、液体Liターゲットに重陽子ビームを照射するが、その熱的裕度の評価は実機運用において不可欠である。本研究では、膜厚25mmの液体Liターゲットの熱流体シミュレーションを実施した。まず液体Liの単相流LES計算を実施、得られた流れ場を固定として熱計算を行うことで計算負荷の低減を図った。ビームによる熱負荷は、ベーテブロッホの式より得られた分布を発熱項として与えた。流速条件は10、15、20m/s、ビームエネルギーはその変動を考慮して39、40、41MeVとした。結果として、低流速条件でも流路底に形成される渦群により温度が攪拌され、熱的裕度を緩和することを確認した。また、低流速条件でビームエネルギーがプラス側に変動すると、渦によって熱がむしろ背面壁側に輸送される可能性が示された。今後は動的な温度場の評価を行っていく。