L.T. Calcoli supporta l’analisi elettromagnetica avanzata per l’isolamento termico del W7-X

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L.T. Calcoli ha contribuito a un nuovo studio volto a migliorare la modellazione elettromagnetica del sistema di isolamento termico (TI) nel stellarator Wendelstein 7-X. La ricerca è stata stimolata da un evento di decadimento rapido della corrente di plasma osservato nel 2018, avvenuto in circa 1 ms, molto più veloce del previsto, causando correnti parassite indotte significativamente più elevate in componenti chiave.

Poiché il TI svolge un ruolo cruciale nel separare il sistema magnetico criogenico dalle strutture più calde, era necessaria una valutazione più accurata. È stato sviluppato un modello elettromagnetico avanzato che include fonti di corrente di plasma, bobine superconduttive, pannelli e tubi del TI e il vaso del plasma. Le analisi preliminari hanno mostrato carichi elettromagnetici fino a sette volte superiori alle ipotesi progettuali, e il modello migliorato ora fornisce previsioni più affidabili delle forze in diversi scenari di decadimento.

I risultati supporteranno le future valutazioni meccaniche e contribuiranno a un funzionamento più sicuro e robusto del W7-X. Questo lavoro mette in evidenza l’esperienza di L.T. Calcoli nelle simulazioni ad alta fedeltà per sistemi complessi di fusione.

Link di riferimento: https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2023.113492 

L.T. Calcoli pubblica una nuova ricerca sul progetto multidisciplinare dello scudo termico del VNS

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L.T. Calcoli è lieta di annunciare la pubblicazione di un nuovo articolo scientifico che presenta una strategia di ottimizzazione multidisciplinare per lo scudo termico del Volumetric Neutron Source (VNS), una struttura chiave per l’avanzamento delle tecnologie nucleari da fusione.

Lo studio propone un approccio integrato che combina analisi elettromagnetiche, termiche e strutturali per migliorare le prestazioni e l’affidabilità dello scudo termico del VNS. Questo componente è fondamentale per proteggere i magneti superconduttori e i sistemi criogenici, limitando il trasferimento di calore dalle aree più calde del tokamak.

La ricerca esplora diverse iterazioni progettuali mirate a ridurre le forze elettromagnetiche durante i cicli di carica e scarica dei magneti. Attraverso l’introduzione di tagli mirati, rinforzi e la valutazione di leghe di alluminio avanzate e materiali compositi, il team ha ottimizzato rigidità e peso, garantendo al contempo un’integrità strutturale robusta.

È stato inoltre condotto uno studio termico dedicato per mantenere lo scudo a circa 80 K, includendo canali di raffreddamento per migliorare l’uniformità della temperatura e ridurre i gradienti termici.

I risultati dimostrano che scelte materiali innovative e strategie di progettazione integrate possono migliorare significativamente il comportamento termico e meccanico dello scudo, sottolineando l’importanza del VNS come piattaforma per la validazione di tecnologie critiche per la fusione in condizioni operative realistiche.

Con questo lavoro, L.T. Calcoli conferma la sua leadership nelle soluzioni di simulazione avanzata e ingegneria per i sistemi di fusione di nuova generazione.

Link di riferimento:

https://www.mdpi.com/1996-1073/18/13/3305  

L.T. Calcoli pubblica un nuovo studio sulla modellazione elettromagnetica avanzata per reattori a fusione

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L.T. Calcoli è lieta di annunciare la pubblicazione di un nuovo articolo tecnico che presenta un approccio innovativo alla modellazione elettromagnetica (EM) per i sistemi di fusione. Lo studio si concentra sul miglioramento della precisione nella valutazione dei carichi EM all’interno del DEMO breeding blanket (BB), componente critica per i futuri reattori a fusione.

Le analisi precedenti si basavano su modelli semplificati che fornivano solo stime approssimative dei carichi EM, limitando la precisione delle valutazioni strutturali. Per superare questo limite, L.T. Calcoli ha sviluppato un avanzato metodo di sottomodellazione EM utilizzando ANSYS EMAG. L’approccio combina un modello globale a bassa risoluzione con un modello locale altamente dettagliato, permettendo agli ingegneri di catturare i carichi EM interni con precisione molto maggiore, anche per geometrie complesse come quelle del concetto di blanket HCPB.

I risultati confermano l’affidabilità del metodo, anche in scenari con comportamento magnetico non lineare. Questa nuova strategia di modellazione rappresenta uno strumento potente per le future valutazioni dei BB e rafforza il ruolo di L.T. Calcoli come leader nelle analisi ingegneristiche avanzate per l’energia da fusione.

Link di riferimento: Investigation of Electromagnetic Sub-Modeling Procedure for the Breeding Blanket System