Tepelná analýza první stěny stelarátoru Wendelstein 7-X

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá tepelnou analýzou první stěny výzkumného fúzního zařízení Wendelstein 7-X. Práce se zaměřuje na komponenty vystavené vysokému tepelnému zatížení plazmatem, konkrétně na grafitové destičky tzv. baffle moduly. Cílem práce je vytvořit numerický model těchto komponent v softwaru ANSYS Mechanical a analyzovat efektivitu jejich chlazení. Model zohledňuje anizotropní vlastnosti materiálu Sigraflex a je validován proti experimentálním datům získaným během provozu W7-X. Pro zefektivnění práce byly vytvořeny automatizační skripty, které umožňují generování souřadnicových systémů pro správnou orientaci anizotropního materiálu. Výsledky analýzy poukazují na kriticky zatížené oblasti.This bachelor's thesis focuses on the thermal analysis of the first wall of the Wendelstein 7-X fusion research device. The study targets components exposed to intense thermal loads from the plasma, specifically the graphite tiles of the so-called baffle modules. The main objective is to develop a numerical model of these components using ANSYS Mechanical and evaluate the efficiency of their cooling. The model accounts for the anisotropic properties of the Sigraflex material and is validated against experimental data obtained during W7-X operation. To streamline the workflow, automation scripts were developed for generating coordinate systems that define the orientation of the anisotropic material. The results identify critically loaded regions.