?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry


Магнитная система стеллатора. Катушки электрически объеденены в серии по 10 штук, всего из 50 непланарных (синих) и 20 планарных (коричневых), образующих 5 одинаковых сегметов машины.

Одной из важных альтернатив токамакам всегда являлись стеллаторы — тороидальные магнитные ловушки со сложной конфигурацией магнитного поля, обеспечивающего удержание плазмы без возбуждения в ней тороидального тока. К их плюсам можно отнести возможность длительной работы, а к минусам — еще более сложную конструкцию, чем у токамаков и большие теплопотери. Новейшей и самой высокопараметрической установкой среди стеллаторов является
Wendelstein 7-X , сборка которого была закончена в 2014 году в Инстуте Физики Плазмы (Max Planck Institute for Plasma Physics) в немецком городе Грейсфальд.


Машина на окончательных стадиях сборки. Кликабельно.

С марта месяца начался постадийный запуск систем — сначала вакуумной, потом криогенной, и с мая месяца — системы сверхпроводящих магнитов. Магниты тренировали увеличивающимся током, тестировали на сброс сверхпроводящего состояния (квенч) и утечки. Максимальный ток в магниты составляет 12,8 кА (сравните с 68 кА ИТЭР).


Финальное испытание магнитной системы. Интересны параметры криолиний и вакуума сверху

И вот 6 июля выдачей максимального проектного тока на весь набор и 70 катушек успешно открыта дорога к тонкой настройке магнитной системы, испытаниям систем нагрева и первым плазменным запускам установки, которые по плану пройдут в октябре 2015 года.

P.S. Параметры установки:

большой радиус:                    5.5 м
малый радиус:                        0.53 м
плазменный объем:               30
м^3
количество портов:                 253(!)
поле на оси :                           < 3T
энергия магнитов:                  600 МДж
греющая мощность:              15 - 30 МВт
длительность «горения»:      30 минут
высота установки:                  4.5 м
диаметр установки:               16 м
обшая масса:                         725 тонн
холодная масса:                    425 тонн

Comments

( 33 comments — Leave a comment )
psilogic
Jul. 11th, 2015 06:38 pm (UTC)
круто закручено! как у инопланетян :)))
antontsau
Jul. 11th, 2015 07:45 pm (UTC)
+100500. Выглядит совершенно инопланетно, чуждо всякой земной технике, ввиду общей слизнегадоидности человечества обязательно симметричной хоть как-то. А это - чисто компутерный дизайн по расчету, и никакого наследства от круглого червяка или плоской двухсторонней рыбины в нем нет.

ardelfi
Jul. 11th, 2015 07:33 pm (UTC)
Всегда удивлялся: как такую форму катушек расчитывают, и особенно расчитывали раньше? Ну и относительно этой машины: каков её смысл и задачи? При сегодняшних бюджетах и строящемся ИТЭРе должен быть какой-то мощный мотиватор.
antontsau
Jul. 11th, 2015 07:47 pm (UTC)
раньше никак не рассчитывали, в том и дело - просто был восьмеркообразный тор с симметричными катушками. А с компутерами стало возможно рассчитать и такую вот поворачивающуюся магнитную систему.

Смысл описан в педивикии, https://en.wikipedia.org/wiki/Stellarator - такая схема, без продольного тока, позволяет избавиться от вызванной им самим нестабильности.

tnenergy
Jul. 11th, 2015 08:11 pm (UTC)
Добавлю еще картинку по конструктиву машины:

2015 07 11 23 09 13 Скриншот экрана
загрузить картинку в интернет




Так ее инопланетность чувствуется еще больше :)

Edited at 2015-07-11 08:11 pm (UTC)
tnenergy
Jul. 11th, 2015 08:16 pm (UTC)
>Ну и относительно этой машины: каков её смысл и задачи?

Ну, у немцев национальная программа стеллаторов есть с 70х. Эта машина стоит 700 млн евро + 400 работа ближайшие 10 лет. Смысл - конкурирующее направление к токамакам. Теоретически, ТЯЭС на стеллаторе в чем-то проще, чем на токамаке, в реальности, смотря на такую конструкцию, и понимая, что тут еще нет бланкета и нормальной системы теплоотвода, что-то не верится, в то, что будет хоть где-то проще.

Кстати, пожалуй единственные 2 нации, которые все вбухивают в ИТЭР - это Франция и Россия. Остальные строят параллельно что-то новое.
antiwhat
Jul. 11th, 2015 08:33 pm (UTC)

Получается Россия все прикладные исследования ведет в русле ИТЭРа? И своего нового ничего нет?

tnenergy
Jul. 11th, 2015 09:13 pm (UTC)
>Получается Россия все прикладные исследования ведет в русле ИТЭРа? И своего нового ничего нет?

Не то, что бы это на 100% верно, но почти. Можно отметить вот этот проект, разве что, и "Глобус-М". Но это все очень мало, на фоне даже российских токамаков (которые, в свою очередь мало заметны на фоне мировых токамаков).
ardelfi
Jul. 11th, 2015 08:59 pm (UTC)
Смущает принципиальное превосходство токамака над стелларатором, и при этом даже ИТЭР ещё очень так себе реактор, но уже запредельно сложен. На что же можно надеяться со стелларатором?
Сама конструкция катушек сложной формы сегодня проблемой не является. По сравнению с ИТЭРом, всё что вы о нём показывали, эти формы -- пустячок. Но если даже направление ИТЭРа не даст энергетический реактор при нашей жизни, то непонятно зачем немцы вообще это делают. Ладно если просто игрушка для физики плазмы, но они пишут об энергетическом реакторе, как цели работы. Простая логика указывает что первый функциональный реактор синтеза станет Стандартом, после чего параллельные направления перестанут быть интересными для спонсоров. ("зачем изобретать велосипед, если можно уже кататься?") Вот главная проблема стелларатора -- он далеко отстающий, а за второе место приза не будет никакого.
А вот РФ действительно удивляет: если правда что тот проект ловушки длиной 2км может быть энергетическим реактором на D-D даже при нынешних параметрах, трудно понять почему его уже не строят. Это же первый приз и прорыв сразу в далёкое будущее, а не просто прорыв.
tnenergy
Jul. 12th, 2015 07:41 am (UTC)
>Но если даже направление ИТЭРа не даст энергетический реактор при нашей жизни, то непонятно зачем немцы вообще это делают.

Ну ок, еще раз:

1. У стеллаторов есть некоторые недостатки ценой некоторых преимуществ. Один из недостатков, связанный с конфигурацией магнитов, которую невозможно увеличить был побежден в W-7X
2. Немцы (японцы, англичане, американцы) не хотят складывать все в одну корзину токамаков. Не смотря на то, что токамаки достигли криерия лоусона в 1000 раз выше, чем ближайшие конкурирующие идеи УТС

>А вот РФ действительно удивляет: если правда что тот проект ловушки длиной 2км может быть энергетическим реактором на D-D даже при нынешних параметрах, трудно понять почему его уже не строят. Это же первый приз и прорыв сразу в далёкое будущее, а не просто прорыв.

Во-1 не факт, что может - это надо проверять на мелкомасштабных проектах. Я там привел выше ссылку на презентацию такого мелкомасштабного, который хотят делать в ИЯФ. Во-2 даже если да, можно, то совсем не очевидно, что двухкилометровый реактор будет сильно дешевле ИТЭР. ГЛД такого размера выигрывает только за счет упрощенной геометрии, но длина в 2 километра...
(no subject) - ardelfi - Jul. 12th, 2015 08:20 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Jul. 12th, 2015 08:50 am (UTC) - Expand
(no subject) - ardelfi - Jul. 12th, 2015 09:16 am (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Jul. 13th, 2015 02:41 am (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Jul. 12th, 2015 06:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Jul. 12th, 2015 09:24 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Jul. 13th, 2015 02:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Jul. 14th, 2015 07:18 am (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Jul. 14th, 2015 08:19 am (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Jul. 24th, 2015 04:35 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Jul. 24th, 2015 05:41 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Jul. 25th, 2015 12:35 am (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Jul. 13th, 2015 02:42 am (UTC) - Expand
(no subject) - kincajou - Jul. 24th, 2015 12:17 am (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Jul. 24th, 2015 04:54 pm (UTC) - Expand
millord
Jul. 23rd, 2015 04:59 pm (UTC)
А слухи про запуск термоядерной реакции с помощью фокусировки группы рентгеновских лазеров это просто слухи или как.
tnenergy
Jul. 23rd, 2015 05:33 pm (UTC)
Что-то очень сомнительно и про рентгеновские лазеры и тем более про инерциальный синтез на базе такого драйвера. Тут по каждому слову в фразе "запуск термоядерной реакции с помощью фокусировки группы рентгеновских лазеров" куча ",но". Тем не менее, я бы посмотрел источник слухов :)
(no subject) - millord - Jul. 23rd, 2015 05:35 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Jul. 23rd, 2015 06:00 pm (UTC) - Expand
(no subject) - millord - Jul. 23rd, 2015 08:00 pm (UTC) - Expand
antiwhat
Jul. 11th, 2015 08:32 pm (UTC)

Какая сложная геометрия!

Егор Петров
Jul. 19th, 2015 05:58 am (UTC)
А как с него энергию снимать планируют?
tnenergy
Jul. 19th, 2015 07:39 am (UTC)
Ну это не энергетическая установка, энергия в нем в основном от систем нагрева плазмы. На первом этапе никак (короткие импульсы), потом модификация с водоохлаждаемым дивертором и кое где - стенками.

А в гипотетическом энергетическом стеллаторе ровно так же - отвод тепла от стенок теплоносителем (вода, гелий).
( 33 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

November 2017
S M T W T F S
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  
Powered by LiveJournal.com
Error running style: S2TIMEOUT: Timeout: 4, URL: tnenergy.livejournal.com/13468.html at /home/lj/src/s2/S2.pm line 531.