ITER 与 JET 中未缓解垂直位移事件的热负荷的三维建模
等离子体物理
2026-04-27 v1
摘要
预测托卡马克中三维热负荷对于 ITER 至关重要，但该领域的开发仍不充分。我们提出了一种基于物理的工作流程，将垂直位移事件的 MHD 模拟与真实三维壁面模型上的场线追踪相结合，再与瞬态壁面热响应耦合。该方法经由具有beryllium主 chamber 装甲的 JET 脉冲验证，成功再现了关键的全局动力学、非轴向电流特征以及熔化（或不存在熔化）的发生，从而建立了对方法论的信心。随后我们将相同的工作流程应用于 ITER 相关条件下的 tungsten (W) 装甲，符合 2024 年 ITER 重新基准的最新要求，以评估扰动热负荷及其三维局部化。该分析结果表明 ITER W 壁面在此类事件下的韧性，并提供了能量沉积和电流分布的预测。除了这些研究之外，该工作流程使我们能够按场景估算扰动引起的热负荷，允许在未来设备中评估该类事件的扰动预算消耗。
引用
@article{arxiv.2604.22516,
title = {3D modelling of thermal loads during unmitigated vertical displacement events in ITER and JET},
author = {F. J. Artola and A. Redl and S. N. Gerasimov and R. A. Pitts and I. S. Carvalho and M. Kong and G. Simic and A. Loarte and J. Van Blarcum and the JOREK team and the JET contributors and the EUROfusion Tokamak Exploitation Team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.22516},
year = {2026}
}
备注
submitted as preprint to Nuclear Fusion