Thermohydraulique

Résumé

La thermohydraulique est la partie de la mécanique des fluides qui porte sur les mouvements de fluides (liquides ou gaz) en prenant en compte les effets de la température inhomogène au sein de ces fluides. Exemples pédagogiques pratiques Cas d'un liquide : chauffer une casserole d'eau Lorsque l'on fait bouillir de l'eau dans une casserole, et que la température est suffisamment élevée, on observe des mouvements périodiques. Il suffit d'introduire un traceur, tel que des grains très fins de poivre moulu. Leur mouvement décrit un chemin circulaire. Le plus représentatif est la montée des grains de poivre au centre de la casserole : ceux-ci allant du bas vers le haut grâce au mouvement de l'eau sous les effets de la chaleur. Nous sommes en présence d'un mouvement de thermohydraulique, ici dans le cas d'un liquide (l'eau). Cas d'un gaz : observation d'un radiateur en chauffe Considérons une chambre dans laquelle un radiateur chauffe. Le radiateur tran

Source officielle

https://fr.wikipedia.org/wiki/Thermohydraulique

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Updates on Magnet Design For EU-DEMO Reactor: Optimization Studies on TF and CS Systems

Kamil Sedlák

In the framework of EU design activities for dimensioning the future fusion DEMOnstration reactor (DEMO), extensive analyses were conducted in EUROfusion context, aiming at ultimately defining the design of the DEMO magnets system. In this objective CEA (Commissariat a l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives) proposes design for both Central Solenoid (CS) and Toroidal Field (TF) cryomagnetic systems. Considering the latest DEMO reactor baseline both systems were investigated using pre-dimensioning CEA tool MADMACS, with an outcome of several options for each of them. In a second step those designs were investigated with detailed analyses (electromagnetic, thermohydraulic, mechanic). In the paper a broad analysis of the CS design considering fatigue constraints is shown, together with recommendations considering flux target. The TF system considered is an ITER-like option with radial plates and the detailed electromagnetic analysis is exposed and discussed in comparison with former methods. The outcome is used for a thermohydraulic detailed static analysis and a mechanical analysis of TF winding pack is provided and discussed in terms of results but of method as well. Global considerations and recommendations will also be provided to give a first view on cryomagnetic system optimization with respect to cast merits related to both magnet systems.

IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC2021

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Two preliminary design concepts for the low T-C. superconductor Toroidal Field coil system of the planned European fusion reactor DEMO were proposed in 2012 by EPFL-CRPP PSI Villigen and ENEA Frascati. The coil consists of eight double layers (DLs) wound using: a) flat multistage cables with two side cooling channels (CRPP design) or b) rectangular CICC with a central cooling channel (ENEA design). The present study is focused on the thermal-hydraulic analysis of the candidate conductor designs, namely: i) hydraulic analysis-calculation of the mass flow rates in each conductor at the expected value of pressure drop in the coil at operating conditions, ii) heat removal analysis-calculation of mass flow rates and the helium outlet temperatures in each conductor as functions of the heat deposition rate, iii) assessment of the hot spot temperature and the maximum pressure in each conductor during quench. The results of our analysis provide the information for further improvement and optimization of the conductors' design.

Ieee-Inst Electrical Electronics Engineers Inc2014

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