Komplexní termodynamický model systému přenosu tepla termojaderné elektrárny s fúzním energetickým reaktorem chlazeným plynem

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F25%3A00390853" target="_blank" >RIV/68407700:21220/25:00390853 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Komplexní termodynamický model systému přenosu tepla termojaderné elektrárny s fúzním energetickým reaktorem chlazeným plynem

Popis výsledku v původním jazyce

Souhrnná výzkumná zpráva shrnuje výsledky projektu TK03030087 zaměřeného na vývoj komplexního termodynamického modelu DYNAMO pro budoucí fúzní elektrárny s heliem chlazeným reaktorem typu DEMO. Dokument popisuje princip fungování tokamakového reaktoru, specifika pulsního provozu a klíčové technologické výzvy spojené s chlazením jaderné zóny, zejména vysoké tepelné toky, radiační poškození materiálů a značné tlakové ztráty v chladicích okruzích. Zpráva detailně představuje koncepci HCPB blanketu, jeho konstrukci, materiálové limity a způsob odvodu tepla pomocí helia o vysokém tlaku. Následně popisuje architekturu modelu DYNAMO zahrnující primární heliový okruh, turbocirkulátory, různé typy tepelných výměníků, meziokruh s roztavenou solí a sekundární parní cyklus. Model umožňuje simulaci dynamického chování elektrárny včetně vyrovnávání výkonových pulzů pomocí akumulačního systému. Výsledková část obsahuje analýzy turbocirkulátorů, CFD modely mikrokanálových výměníků, návrh meziokruhu s roztavenou solí, optimalizaci komponent sekundárního okruhu a integraci všech subsystémů do jednoho funkčního simulačního prostředí.

Název v anglickém jazyce

Comprehensive Thermodynamic Model of the Heat Transfer System in a Gas-Cooled Fusion Power Plant

Popis výsledku anglicky

The summary research report presents the results of project TK03030087 focused on the development of the comprehensive thermodynamic model DYNAMO for future fusion power plants with a helium-cooled DEMO-type reactor. The document describes the operating principles of a tokamak reactor, the specifics of pulsed operation, and the key technological challenges associated with cooling the nuclear zone, particularly the high heat fluxes, radiation-induced material degradation, and significant pressure losses in the cooling circuits. The report provides a detailed overview of the HCPB blanket concept, its construction, material limitations, and the method of heat removal using high-pressure helium. It then outlines the architecture of the DYNAMO model, which includes the primary helium circuit, turbocirculators, various types of heat exchangers, the molten-salt intermediate loop, and the secondary steam cycle. The model enables simulation of the plant’s dynamic behavior, including the smoothing of power pulses using an energy-storage system. The results section contains analyses of turbocirculators, CFD models of microchannel heat exchangers, the design of the molten-salt intermediate loop, optimization of secondary-circuit components, and the integration of all subsystems into a single functional simulation environment.

Druh

V_souhrn - Souhrnná výzkumná zpráva

CEP obor

—

OECD FORD obor

20303 - Thermodynamics

Projekt

<a href="/cs/project/TK03030087" target="_blank" >TK03030087: Termodynamický model tepelných oběhů termojaderných elektráren s reaktorem chlazeným plynem</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Počet stran výsledku

90

Místo vydání

Praha

Název nakladatele resp. objednatele

TAČR

Verze

—