中國核聚變工程實驗堆CFETR是一個處于概念設計階段的超導托卡馬克試驗堆。該裝置介于國際熱核聚變實驗堆ITER與未來聚變示范堆DEMO之間,設計輸出50～200MW的聚變功率,在最大輸出功率下,CFETR的氚消耗速率將達到每天30克�？紤]到自然界有限的氚儲存量以及聚變堆較大的氚消耗量,實現(xiàn)氚自持是CFETR聚變反應堆的設計工作中一個重要問題。通過對氚的基本理化性質調研,以及材料中氚滲透過程的分析,本論文針對平板內以及圓形管道內氚滲透過程進行了推導分析�？紤]到CFETR的工程實際設計中,常見的不規(guī)則結構中氚輸運問題,本論文嘗試引入了有限元方法進行氚輸運的數(shù)值模擬,并基于MATLAB開發(fā)出小型的有限元計算程序。選取CFETR固態(tài)水冷包層設計中,第一壁剖面的單個流道結構,開展了使用有限元方法計算不規(guī)則結構中氚輸運的可行性驗證。包層是磁約束核聚變反應堆的核心部件之一,也是聚變反應中實現(xiàn)氚增殖區(qū)域�；贑FETR的氚自持要求,本論文主要針對CFETR的固態(tài)水冷包層中氚問題的開展了分析工作。通過對包層的設計分析,本論文建立了一個簡化的水冷包層內氚輸運分析模型,并基于MATLAB開發(fā)出包層內氚輸運分析模擬程序。對CFETR從啟動到持續(xù)穩(wěn)定運行這一段時間內,固態(tài)水冷包層內氚濃度、氚儲存及氚泄漏行為進行了分析�？紤]到該包層在概念設計階段的不確定性,本文針對部分CFETR固態(tài)水冷包層的參數(shù)進行了敏感性分析,包括包層內氚源強度、熱工設計溫度、一回路分支流量分配、結構材料的表面條件等。通過對氚輸運結果的分析總結,對后續(xù)的CFETR固態(tài)水冷包層的氚輸運優(yōu)化,給出一些參考性的意見與建議。
【學位單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TL64

【參考文獻】

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本文編號：2825174