2014 Fiscal Year Research-status Report
安全性向上の観点からの核融合発電プラントシステム設計最適化
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24760704
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
後藤 拓也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30509518)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 核融合炉システム設計 / 安全性 / 設計パラメータ最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は昨年度に引き続きプラントシステム解析コードの整備、特にシステム設計コードのおよび炉心プラズマ運転解析モデルの改良を行った。具体的には平成24年度から開発を開始したヘリカルプラズマの1次元粒子・エネルギーバランスモデルを改良し、三次元平衡・新古典輸送との連成計算を可能にしたほか、外部加熱パワーの制御手法を確立した。これにより基本運転モードの運転条件の定量的な明確化が進行した。またシステム設計コードについては、並行して職務として行っているヘリカル核融合炉概念設計の知見も生かしてコストおよびプラントパワーフローモデルの大幅な改良を進めた。これにより熱効率を除く部分でのシステムコードの自己完結性が大きく向上し、また上記1次元コードとの対応性を高めることで、より定量的に確度の高い解析が可能となった。これらの作業により、両コードのプラントシステム解析コードへの統合作業がほぼ完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
並行して職務として行っているヘリカル核融合炉概念設計活動において、炉心プラズマ運転シナリオ解析コードの改良が最優先事項となり、また建設・メンテナンス手法の検討作業にも本格的に着手したため、本研究に充てられるエフォートが当初の見込みを下回った。このため、特に昨年度から遅れが生じていた熱流動計算については、条件設定の洗い出しをするなどの検討はある程度進んだものの、未だデータベース構築のための本格的な計算には着手できていない状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度が最終年度であるため、まずは大幅に遅れている熱流動計算について、年度半ばまでに少なくとも一種類（並行して行っているヘリカル核融合炉設計で採用されているブランケット方式が最有力候補）についてのデータベース構築を目指す。
データベース構築が間に合わない、または構築はできても結果として広いパラメータ領域を扱うプラントシステム解析コードへの適用が難しい状況になることも想定し、プラントシステム解析コードについては、熱効率等の不明確なパラメータについてはそれもパラメータスキャンの対象とすることで先に本格的なパラメータスキャンに着手する。以降はデータベースの構築の進捗具合を見ながら両者の対応を取って計算結果を分析することで、当初目標としていた解析と同等の結果の取得を目指す。
年度後半は年度前半での解析を基にしてよりパラメータ領域を絞り込んだ詳細解析を実施し、解析結果の分析および設計指針に向けた提言をまとめる。
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