ELCUT
Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Электромагнит установки ТОКАМАК

моделирование катушки ускорителя токамак, магнитное поле катушки, тепловое распределение в катушке токамака, механические деформации в катушке ускорителя

Соленоидальный электромагнит установки термоядерного синтеза ТОКАМАК

Тип задачи:
Осесимметричная связанная задача магнитостатики и механики.

Геометрия:
Электромагнит установки ТОКАМАК Соленоидальный электромагнит установки термоядерного синтеза ТОКАМАК состоит из 80 сверхпроводящих витков с каналами для жидкого гелия, закрепленных в пластиковой матрице Охлаждающий канал Проводник Пластик 360 мм Ø 40 мм Ø 156 мм

Соленоид состоит из 80 сверхпроводящих витков с каналами для жидкого гелия, закрепленных в пластиковой матрице.

Дано:
Данные для магнитной задачи:

Плотность тока в витках катушки j = 3·108 А/м²;
Магнитная проницаемость пластика, проводникового материала и жидкого гелия внутри проводников μ = 1.

Данные для задачи расчета упругого состояния:
Медные проводники:
Модуль Юнга E = 7.74·1010 Н/м²;
Коэффициент Пуассона ν = 0.335;
Предельное допустимое напряжение: 2.2·108 Н/м².

Пластиковая матрица:

Модуль Юнга E = 2·1011 Н/м²;
Коэффициент Пуассона ν = 0.35;
Предельное допустимое напряжение: 109 Н/м².

Задание:
Определить распределение магнитной индукции и механические усилия, вызванные магнитными силами в соленоиде.

Решение:
Ввиду симметрии в модели представлена половина электромагнита.

Результаты:
Распределение функции потока в соленоиде ТОКАМАК:

Распределение функции потока в соленоиде ТОКАМАК

Распределение механических напряжений в соленоиде ТОКАМАК:

Распределение механических напряжений в соленоиде ТОКАМАК

  • Видео: Электромагнит установки ТОКАМАК
  • Скачать файлы задачи.
    См. задачи Coupl4MS.pbm и Сoupl4SA.pbm для расчета магнитного поля и сил, и напряжений и деформаций соответственно.