Mechanical design of in-vessel ELM control coils for the TCABR tokamak (2025)
- Authors:
- Autor USP: BOUZAN, ANDRÉ SALGUEIRO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: TOKAMAKS; FUSÃO NUCLEAR; BOBINAS ELÉTRICAS; ENGENHARIA MECÂNICA; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Futuras usinas de fusão nuclear baseadas no conceito tokamak precisarão operar no modo de alto confinamento (modo H) para serem economicamente viáveis. Nesse regime operacional, instabilidades magnetohidrodinâmicas conhecidas como modos periféricos localizados (edge localized modes - ELMs) podem gerar fluxos de calor na primeira parede do tokamak que podem exceder os limites até mesmo dos materiais mais avançados. Pesquisas realizadas em vários tokamaks mostraram que perturbações magnéticas ressonantes (resonant magnetic perturbations - RMP) de amplitude relativamente pequena são eficazes na mitigação ou até mesmo na supressão completa de ELMs. Assim, para investigar a influência de campos RMP no controle de ELMs, o tokamak TCABR está programado para passar por uma modernização, que inclui a instalação de um conjunto inovador de 108 bobinas RMP dentro de sua câmara de vácuo. O objetivo principal desta tese é realizar uma modelagem de elementos finitos de todas as bobinas RMP do tokamak TCABR, visando avaliar a viabilidade mecânica de sua instalação. Dadas as restrições espaciais dentro da câmara de vácuo, a estrutura de suporte para as bobinas deve ser projetada com dimensões mínimas. Devido à complexidade dos diferentes cenários operacionais em que as bobinas terão que funcionar, as análises são conduzidas por meio de diversas simulações de elementos finitos usando o programa ANSYS. Essas simulações incluem: (i ) análises eletromagnéticas para determinar as forças magnéticas por unidade de volume atuando nas bobinas; (ii ) análises estruturais para avaliar os campos de deslocamento e tensão dentro de cada estrutura de suporte; e (iii ) análises termoestruturais para avaliar se as tensões induzidas pela temperatura podem comprometer a integridade das bobinas instaladas.
- Imprenta:
- Data da defesa: 19.11.2025
-
ABNT
BOUZAN, André Salgueiro. Mechanical design of in-vessel ELM control coils for the TCABR tokamak. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-08042026-072013/pt-br.php. Acesso em: 13 abr. 2026. -
APA
Bouzan, A. S. (2025). Mechanical design of in-vessel ELM control coils for the TCABR tokamak (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-08042026-072013/pt-br.php -
NLM
Bouzan AS. Mechanical design of in-vessel ELM control coils for the TCABR tokamak [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 13 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-08042026-072013/pt-br.php -
Vancouver
Bouzan AS. Mechanical design of in-vessel ELM control coils for the TCABR tokamak [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 13 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-08042026-072013/pt-br.php
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
