Dise?o D-shaped para las bobinas toroidales en dispositivos de confinamiento magnético de fusión

摘要

El presente artículo cubre el dise?o de las bobinas ‘D-shaped’ para un sistema toroidal que conforma una parte fundamental de un reactor nuclear de fusión por confinamiento magnético. Para ello, se empieza del análisis puramente matemático de la curvatura en forma de ‘D’ sin entrar en el aspecto electromagnético del arreglo como primera aproximación de la superficie. Se llega a una ecuación diferencial cuya solución puede ser dada de manera analítica o numérica, en nuestro trabajo, esto se logró a través de una metodología numérica programando un algoritmo en lenguaje Fortran. Se establecieron criterios sobre nuestros valores dimensionales para proseguir con la configuración del dise?o de la bobina toroidal en tres dimensiones con ayuda del software SolidWorks (dise?o 3D CAD). Presentamos entonces el dise?o de los sistemas magnéticos toroidales dándole la debida importancia a la relación del radio de la bobina ‘D-shaped’ con el campo electromagnético que se puede generar, siendo así mostramos los campos magnéticos toroidales generados con diversos valores de corriente sobre la bobina y su relación con el aspecto geométrico respecto al radio mayor de la instalación. El presente estudio permite entonces determinar la correcta geometría que debe aplicarse a bobinas toroidales de reactores de fusión por confinamiento magnético, el presente estudio puede generar geometrías aplicadas a Tokamaks convencionales, de Baja Razón de Aspecto y Tokamaks Esféricos. También el estudio permite sentar la base para determinar el dise?o del área del conductor que conforma la bobina.