Naslov Analiza poloidalnog magnetskog toka u Tokamak reaktoru
Naslov (engleski) Analysis of poloidal magnetic flux inside TOKAMAK reactor
Autor Duje Miljević
Mentor Silvestar Šesnić (mentor)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Splitu Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje (Zavod za elektroenergetiku ) Split
Datum i država obrane 2021-09-17, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana TEHNIČKE ZNANOSTI Elektrotehnika
Sažetak Zbog sve veće potrebe za energijom, a sve manjih zaliha fosilnih goriva, istraživači su svoja proučavanja usmjerili na nuklearnu fuziju. Nuklearna fuzija je proces u kojem se dvije lake jezgre atoma spajaju u jednu težu jezgru pri čemu zbog defekta mase dolazi do oslobađanja velikih količina energije. Da bi se reakcija mogla koristiti kao energetski izvor potrebno je osigurati uvjete u kojima će se reakcija odvijati kontinuirano. Upravo je to zadaća nuklearnih fuzijskih reaktora poput tokamaka. Koncept tokamak uređaja koristi se u ITER-u, najperspektivnijem termonuklearnom eksperimentalnom reaktoru. Difuzijska jednadžba za struju (CDE) opisuje difuziju struje kroz plazmu kao vodljiv medij. Postoje dva pristupa rješavanju CDE, a to su FEM (Metoda Konačnih Elemenata) i analitički pristup. Zadatak ovoga rada je, koristeći analitičko rješenje difuzijske jednadžbe za struju, odrediti poloidalni magnetski tok za različite parametre plazme. Prvi dio zadatka je dobiti graf funkcije poloidalnog magnetskog toka u dva proizvoljna vremenska trenutka koristeći početne koeficijente (a1, a2, a3, k i A). Drugi dio zadatka je promijeniti navedene koeficijente za iste vremenske trenutke i usporediti novu funkciju poloidalnog magnetskog toka s početnom. Iz dobivenih rezultata vidljivo je da je poloidalni magnetski tok najveći na magnetskoj osi. Magnetska os je granična površina toka koja se nalazi u centru plazme. Kada povećamo navedene koeficijente dobijemo novu funkciju poloidalnog magnetskog toka koji će imati strmiji pad što znači da za istu udaljenost od magnetske osi, novi tok će biti slabiji od početnog. Kada smanjimo koeficijente nova funkcija će imati blaži pad što znači da za istu udaljenost od magnetske osi, novi tok će biti jači od početnog.
Sažetak (engleski) Due to the increasing need for energy and the declining supply of fossil fuels, researchers have directed their studies on nuclear fusion. Nuclear fusion is a process in which two lighter nucleuses of an atom merge into one heavier nucleus, releasing large amounts of energy due to mass defect. To be able to use that reaction as an energy source, it is necessary to ensure conditions in which the reaction will take place continuously. That is exactly the task of nuclear fusion reactors, such as tokamaks. The concept of tokamak device is used in ITER, the most promising thermonuclear experimental reactor. Current diffusion equation (CDE) describes the current (or, equivalently, the magnetic field) diffusion through the plasma as a conductive medium. There are two ways to solve CDE. First one is FEM (Finite – Element Solution Method) and the second is analytical approach. Task of this paper is, using analytical approach for solving CDE, to determine poloidal magnetic flux for different plasma parameters. The first part of the task is to create a graph that contains poloidal magnetic flux in two arbitrary time moments using initial coefficients (a1, a2, a3, k and A). The second part of task is to change listed coefficients for the same time moments and compare new poloidal magnetic flux function with the initial function. From the obtained results it is clear that poloidal magnetic flux is strongest at magnetic axis. Magnetic axis is the limiting flux surface at the center of plasma. When we increase coefficients we get new poloidal magnetic flux function witch has steeper drop. That means new poloidal magnetic flux, for the same distance from magnetic axis, will be weaker than the initial flux. If we decrease coefficients we will get new poloidal magnetic flux function witch has milder decline. That means new flux, for the same distance from magnetic axis, will be stronger than the initial flux.
Ključne riječi
nuklearna fuzija
nuklearni fuzijski reaktor
tokamak
ITER
poloidalni magnetski tok
plazma
difuzijska jednadžba za struju
MATLAB
magnetska os
Ključne riječi (engleski)
nuclear fusion
nuclear fusion reactor
tokamak
ITER
poloidal magnetic flux
plasma
current diffusion equation
MATLAB
magnetic axis
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:179:549831
Studijski program Naziv: Elektrotehnika i informacijska tehnologija Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: preddiplomski Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (univ. bacc. ing. el. techn. inf.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Pristup korisnicima matične ustanove
Uvjeti korištenja
Repozitorij Repozitorij Fakulteta elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje
Datum i vrijeme pohrane 2021-12-08 11:12:40