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AbstractAbstract
[en] A mathematical model of the pulsed magnetic circuits of a Tokamak is set up for use as part of the SISYFUS comprehensive computer code of IPP, which models a complete Tokamak fusion power plant and is to be used for parametric systems and design studies. A brief review of the features characteristic of pulsed Tokamak coil systems and their mathematical description by flux functions, magnetic field distributions and stored magnetic energies. A Tokamak is treated simply as a system of resistive coils which are inductively coupled. The definition of inductances and the derivation of circuit equations which allow time dependent inductances, is followed by spezialization of these equations to Tokamak applications and by the solution concept, which starts from a given time evolution of the plasma current. The circuit equations are prepared for numerical integration by normalization, the initial values are specified and the equations which give the currents and voltages as functions of time are supplemented by the differential equations which describe the time evolution of the energies supplied to and consumed in the coils. The magnetic circuit parameters, such as self-inductances and mutual inductances, are determined and coefficients which describe the contributions of all coil currents to the vertical fields at the plasma centre and the inner edge of the transformer coil are offered. The analytically calculated inductance values are compared with numerical calculations which were made for the ASDEX large divertor Tokamak. (orig./GG)
[de]
Zur Verwendung als Teil des umfassenden Computer-Codes von IPP, SISYFUS, welcher eine vollstaendige Tokamak-Fusionsanlage simuliert und welcher fuer parametrische Systeme sowie Design-Studien verwendet werden soll, wird ein mathematisches Modell fuer gepulste Magnet-Stroeme eines Tokamak erstellt. Es wird ein kurzer Ueberblick ueber die fuer Spulen-Systeme von gepulsten Tokamaks charakteristischen Eigenschaften und ihrer mathematischen Beschreibung durch Fluss-Funktionen, Magnetfeld-Verteilungen und gespeicherte magnetische Energien gegeben. Ein Tokamak wird einfach als ein System von induktiv gekoppelten mit Widerstand behafteten Spulen behandelt. Der Definition der Induktanzen und der Ableitung von Kreislauf-Gleichungen, welche zeitabhaengige Induktanzen erlauben, folgt eine Spezialisierung dieser Gleichungen fuer Anwendungen auf den Tokamak und ein Loesungs-Konzept, das von einer vorgegebenen zeitlichen Entwicklung des Plasma-Stromes ausgeht. Die Kreislauf-Gleichungen werden durch Normalisierung fuer eine numerische Integration vorbereitet, die Anfangswerte werden spezifiziert und die Gleichungen, welche die Stroeme und Spannungen als Funktionen der Zeit angeben, werden durch Differentialgleichungen, welche die zeitliche Entwicklung der in die Spulen gefuehrten und dort verbrauchten Energien beschreiben, ergaenzt. Die Parameter des magnetischen Kreislaufs, wie Selbst-Induktanz und wechselseitige Induktanzen, werden bestimmt und es werden Koeffizienten, welche den Beitrag aller Spulenstroeme zu den vertikalen Feldern im Zentrum des Plasmas und dem inneren Rand der Transformator-Spule beschreiben, angegeben. Die analytisch berechneten Induktanz-Werte werden mit numerischen Berechnungen verglichen, welche fuer den grossen Divertor-Tokamak ASDEX gemacht wurden. (orig./GG)Primary Subject
Source
Jan 1979; 67 p
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