Крупнейший в Европе научно-исследовательский центр - Forschungszentrum Juelich, в котором  установлены самые мощные суперкомпьютеры в Европе, ведет разнообразные работы, связанные с сопровождением существующих термоядерных реакторов (например, крупнейший в мире исследовательский термоядерный реактор - токамак - JET, Joint European Torus) и созданием перспективных термоядерных реакторов (например, токамака ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor).

В предстоящей совместной работе сотрудники CompMechLab  будут выполнять, в первую очередь, нестационарные электромагнитные расчеты блока core CXRS port plug термоядерного реактора ITER, включающие расчет вихревых токов, расчет "гало"-токов и определение механических нагрузок, возникающих в элементах конструкции от нестационарных электромагнитных воздействий.

В феврале 2009 г. ведущие инженеры CompMechLab  и кафедры "Механика ипроцессы управления" А. Немов и И. Войнов, после участия в CompMechLab-Volkswagen FEA/CFD/CAE Workshop в исследовательском центре компании Volkswagen AG,  по приглашению руководителя Engineering Department of Institute of Energy Research - Plasma Physics  Dr. O. Neubauer работали в научно-исследовательском центре Forschungszentrum Juelich.

                           

Крупнейший в Европе научно-исследовательский центр - Forschungszentrum Juelich - ведет разнообразные работы, связанные с сопровождением существующих термоядерных реакторов (например, крупнейший в мире исследовательский термоядерный реактор - токамак - JET, Joint European Torus) и созданием перспективных термоядерных реакторов. В частности, в Forschungszentrum Juelich разрабатывают блок core CXRS port plug для строящегося в настоящее время  в г. Кадараш (Франция) крупнейшего в мире токамака ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

Отметим, что в Forschungszentrum Juelich установлены самые мощные суперкомпьютеры в Европе (см., например, новости на сайте www.FEA.ru:

•  "В Германии установлен самый мощный в Европе суперкомпьютер JUGENE", 25.02.2008;
  
• "В немецком научно-исследовательском Forschungszentrum Juelich будет установлен самый мощный суперкомпьютер в Европе", 28.02.2009;
• а совсем надавно, в конце января 2009 года, было сообщено о реализации в Forschungscentrum Juelich  очередного суперкомпьютерного проекта - The HPC-FF (High Performance Computing – For Fusion) supercomputer, который будет состоять из 1,080 вычислительных узлов, укомплектованных  двумя Nehalem EP Quad Core Intel-процессорамиl - всего 8,640 процессоров с частотой 2.93 GHz каждый. Общая оперативная память - 24 Tb, система охлаждения - водяная.  Пиковая производительность HPC-FF 101 teraflop/s, что в настоящий момент отвечает 30-му месту в рейтинге Top500 суперкомпьютеров мира. Этот HPC-FF-суперкомпьютер будет использоваться специалистами Forschungscentrum Juelich  для моделирования и исследования сложных физических процессов,происходящих в термоядерном реакторе ITER в рамках The European Fusion Development Agreement (EFDA).

В частности, в Forschungszentrum Juelich разрабатывают блок core CXRS port plug для строящегося в настоящее время в г. Кадараш (Франция) крупнейшего в мире токамака ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

Схема термоядерного реактора ITER
(рисунок с сайта http://www.iter.org/, для увеличения - нажмите на картинку)

Местоположение г. Кадараш (Cadarache); отмечено красной точкой на юге Франции

Архитекторы уже вписали ITER в реальный пейзаж в окрестностях Кадараша (иллюстрация AFP/File).

Предполагается что в предстоящей совместной работе сотрудники CompMechLab  будут выполнять, в первую очередь, нестационарные электромагнитные расчеты блока core CXRS port plug , включающие:

• расчет вихревых токов;
• расчет "гало"-токов;
• определение механических нагрузок, возникающих в элементах конструкции от нестационарных электромагнитных воздействий.

В настоящее время идет согласование детального технического задания на работу между CompMechLab и Forschungszentrum  Juelich.

В научно-исследовательском центре Forschungscentrum Juelich

Сотрудники CompMechLab А. Немов (слева) и И. Войнов
в Institute of Energy Research - Plasma Physics (Institut für Plasmaphysik)

CompMechLab сотрудничает с Forschungszentrum Juelich начиная с 2005 года. За это время сотрудниками CompMechLab успешно выполнены 3 мультидисциплинарных проекта, связанных с конечно-элементным моделированием нестационарных электромагнитных и тепловых полей, а также напряженно-деформированного состояния, в часности,  блока W-LBSRP дивертора токамака JET. Сотрудники CompMechLab выполняют расчетные исследования как в Германии (Forschungscentrum Juelich), так и в России (CompMechLab, Санкт-Петербург).

Основной целью конечно-элементных исследований является поиск новых технологических решений в интересах международного проекта ИТЭР (ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor), о котором на сайте www.FEA.ru уже писали ранее - Названы имена лауреатов крупнейшей российской научной премии Глобальная энергия.

Отметим, что для разработки 3-D CAD-моделей применяется сиcтема CATIA V5, расчеты 3-D нестационарных электромагнитных полей  проводятся с помощью ANSYS/Emag, расчеты 3-D нестационарных тепловых полей и  напряженно-деформированного состояния – с помощью ANSYS/Mechanical.

Отметим, что общая трудоемкость разработки и сопровождения программной системы ANSYS превышает 20000 человеко-лет.

Отметим также, что совместные проекты CompMechLab с Forschungszentrum Juelich в 2005-2008 гг. в рамках The European Fusion Development Agreement (EFDA)  в области конечно-элементного моделирования и исследования нестационарных электромагнитных полей, возникающих в конструкционных элементах термоядерных реакторов JET и ITER,  послужили основой для развития в 2008-2009 гг. другого совместного международного проекта CompMechLab SpbSPU & London City University  в рамках программы BRIDGE.

Результаты этого мультидисциплинарного BRIDGE-проекта сотрудники CompMechLab представили на Всемирный ANSYS-конкурс - Конечно-элементное моделирование электромагнитных полей человеческого мозга с целью решения прямой задачи магнитно-резонансной томографии на основе результатов магнитоэнцефалографии. В результате сотрудники CompMechLab одержали 4-ю победу в ANSYS-конкурсах  - такого достижения нет ни у одной из 79-ти фирм, которые побеждали в 2002-2009 гг. и среди которых необходимо отметить такие всемирно известные фирмы, как Airbus, Alstom, Ferrari, GE Oil & Gas, German Aerospace Center, Robert Bosch Kft., Siemens Power Generation и другие (подробнее - см. новость на нашем сайте ANSYS, Inc определила победителей VIII Всемирного конкурса 2009 Multiphysics Image Gallery Competition от 07.02.2009).

Подробнее узнать о выполненных совместно с сотрудниками Forschungszentrum Juelich работах и ознакомиться с некоторыми результатами Вы можете в разделе сайта www.FEA.ru - Выполненные работы:

	КЭ исследование 3-D напряженно-деформированного состояния блока W-LBSRP дивертора токамака JET под действием электромагнитных нагрузок
Ключевые слова:	Токамак, JET (Joint European Torus), ITER, дивертор, облицовка, нестационарные электромагнитные поля, вихревые токи, halo-токи, электромагнитные нагрузки, 3-D напряженно-деформированное состояние, множественные контактные взаимодействия
Программное обеспечение:	CATIA V5, ANSYS/Mechanical, ANSYS/Emag
Год:	2005
Прочтений: 1572	Подробнее...

Отметим, что выпускники кафедры "Механика  и процессы управления" и лаборатории "Вычислительная механика" (CompMechLab) уже более 25-ти лет ведут исследования разнообразных инженерных проблем механики термоядерных реакторов, в частности, имеют многолетний положительный опыт работы в международных организациях и институтах, занимающихся такими исследованиями:

•  Joint Central Team, ITER Naka Joint Work Site, Naka Fusion Institute, Ibaraki, Japan (см. Conceptual Drawing of the ITER);
• Joint Central Team, ITER Garching Site, Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching, Germany;
• UK Atomic Energy Authority, Culham Science Centre, UK;
• Forschungszentrum Jülich, Institut für Plasmaphysik, Jülich, Germany;
• Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM association, Greifswald, Germany.

В 2003-2008 гг. сотрудники CompMechLab принимали участие в работах, проводимых совместно с сотрудниками:

• Университета г. Падуя, Италия (проф. Бернард Шрефлер, B. Schrefler - профессор Института механики, Secretary General of the International Centre for Mechanical Science (CISM) at Udine, почетный доктор СПбГПУ) и связанных с конечно-элементным моделированием и исследованием проблем термомеханики многоуровневых композитных структур на основе Nb3Sn-сверхпроводников и механики контактного взаимодействия многовитковых кабелей в рамках Network of Excellence "Knowledge-based Multicomponent Materials (KMM NoE)" и других CISM-проектов;
   
• Института физики плазмы Forschungszentrum Jülich, Германия, и связанных с конечно-элементным моделированием  и исследованием проблем электродинамики, теплообмена, термомеханики и механики контактного взаимодействия с целью создания перспективных конструкционных элементов дивертора термоядерного реактора  JET  (Великобритания) - крупнейшего в мире исследовательского реактора и конструкционных элементов ITER.

Другие новости сайта FEA.ru на эту тему:

2009.02.28 В немецком научно-исследовательском Forschungszentrum Juelich будет установлен самый мощный суперкомпьютер в Европе

2007.10.22 DELMIA будет использоваться при создании термоядерного реактора

2006.11.22 Подписано соглашение о строительстве первого в мире международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР

2006.10.10 В Китае прошли испытания экспериментального термоядерного реактора

2006.06.13 Cотрудничество CompMechLab с Forschungscentrum Juelich в области проблем механики термоядерных ректоров

2006.05.27 Дан старт проекту по созданию первого в мире термоядерного реактора ИТЕР

2006.04.21 Названы имена лауреатов крупнейшей российской научной премии Глобальная энергия

 

Краткий обзор работ CompMechLab в области исследования проблем механики термоядерных реакторов представлен в полной версии статьи, размещенной на сайте www.FEA.ru -

Визит сотрудников CompMechLab в Forschungszentrum Juelich. Краткий обзор работ CompMechLab в области исследования проблем механики термоядерных реакторов