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Thermal-hydraulic investigation of the creep-fatigue specimens in the IFMIF medium flux test module

Authors
  • Gordeev, S.
  • Heinzel, V.
  • karlsruhe, forschungszentrum
Publication Date
Jan 01, 2004
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
English
License
Unknown

Abstract

IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility) ist eine in der Planung befindliche Einrichtung zur Bestrahlung von Fusionsreaktor-relevanten Materialien. Das Bestrahlungsvo-lumen gliedert sich in drei Bereiche, den Hoch-, Mittel- und Niederflusstestmodul. Das Mittelflusstestmodul (MFTM) besteht aus drei Submodulen, die in Strahlrichtung hinter-einander angeordnet sind. Im ersten Submodul auf der Strahleintrittsseite sind drei Ermue-dungsproben untergebracht. Zur Einstellung und Konstanthaltung der gewuenschten Bestrah-lungstemperatur ist eine elektrische Direktbeheizung der Proben vorgesehen. Bei der Ausle-gung des Submoduls mit den Ermuedungsproben ist insbesondere das Problem zu loesen, wie die gewuenschte Bestrahlungstemperatur von maximal 650 C bei moeglichst geringen Tempe-raturdifferenzen in der Probe erreicht werden kann. Die vorherigen Abschaetzungen liefern keine Aussagen ueber die Temperaturverteilung in der Probe. Hierzu wurden eine Reihe von Simulationsrechnungen unter Verwendung des CFD-Codes STAR-CD durchgefuehrt. Um den Aufwand in der jetzigen Fruehphase der Auslegung gering zu halten, wurden das Modell und die Randbedingungen so einfach wie moeglich ge-waehlt. Dennoch liefern die Ergebnisse einen wichtigen Beitrag zu den weiteren Entwurfs- und Auslegungsarbeiten des Konzepts. Die wichtigsten Schlussfolgerungen und Empfehlungen fuer die untersuchten Konzepte wurden am Ende des Berichts zusammengefasst. / IFMIF (international fusion materials irradiation facility) is a facility under development to irradiate fusion relevant materials. The irradiation volume is divided into three sections, the high-, medium, and low flux test module. The medium flux test module (MFTM) consists of three submodules arranged in series in the direction of the beam. The first submodule at the beam entrance side is housing several creep-fatigue specimens. Direct electrical heating is envisaged to adjust and control the desired irradiation temperature of the specimens. The main problem in designing this submodule is to reach the level of the irradiation temperature with reasonably low temperature differences in the specimens. Preliminary estimates confirmed the suitability of the envisaged design for reaching the desired irradiation temperature but did not deliver the temperature distribution in the specimens. To obtain information on this subject a series of numerical analyses was carried out using the CFD code STAR-CD. To keep the effort in the present early design phase reasonably low, the computer model of the test installation including the initial and boundary conditions were kept as simple as possible. Nevertheless, the results are a useful additional contribution to the further design and layout of the concept. The most important conclusions and recommendation on the concept variants are summarized at the end of the report. (orig.) / SIGLE / Available from TIB Hannover: ZA 5141(6982) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / DE / Germany

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