“中國核聚變上程試驗反應(yīng)堆’’-CFETR（Chinese Fusion Engineering Testing Reactor）是驗證聚變堆關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題的重要課題。目前,CFETR已經(jīng)開展前期的預(yù)備研究工作。CFETR聚變試驗堆是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),由很多功能部件組成,其中屏蔽包層是用于屏蔽核聚變反應(yīng)過程中所產(chǎn)生中子的部件,對核聚變堆其它關(guān)鍵部件的保護和環(huán)境的保護起到非常關(guān)鍵的作用。根據(jù)CFETR概念設(shè)計階段對屏蔽包層提出的工程和物理要求,以及CFETR真空室的結(jié)構(gòu)特點,本文完成了CFETR屏蔽包層的總體概念設(shè)計,屏蔽材料研究和冷卻系統(tǒng)設(shè)計,并完成了相關(guān)的性能分析研究。通過MCNP中子學(xué)分析和ANSYS有限元仿真,驗證了屏蔽包層設(shè)計結(jié)構(gòu)的可靠性,分析結(jié)果表明該設(shè)計結(jié)構(gòu)達到了CFETR概念設(shè)計階段提出的要求。論文首先根據(jù)CFETR真空室的結(jié)構(gòu)特點,對屏蔽包層進行了總體設(shè)計和布局。屏蔽包層采用模塊化設(shè)計方案,并基于CATIA三維設(shè)計軟件進行三維建模。增殖區(qū)域屏蔽包層環(huán)向20°為一個扇形段,每個扇形段又分為內(nèi)包層區(qū),上窗口區(qū),外包層區(qū),共計17個模塊。每個模塊的尺寸根據(jù)其所處空間位置... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１托仁馬克巧置不意巧??．

圖２．２真空章二維概念設(shè)計圖??

研究饑蔽包層的肺敝能力。根據(jù)目前增殖包層的研究進展，當(dāng)聚變功率為??２００ＭＷ時，入射到增擅區(qū)域屏蔽包層的中子壁載荷最大值為０．４５ＭＷ／ｍ２，歸??一化中子能譜見圖３．１，系數(shù)為４．４３３４ｅｉｓ，入射到偏濾器區(qū)域的中子壁載荷為??Ｏ．ｌＭＷ／ｍ２。ＣＦＥＴＲ屏蔽包層的冷卻劑采用壓力水。當(dāng)屏蔽材料和屏蔽包層的??兒何結(jié)構(gòu)確巧后，根據(jù)中子入射能譜，便可Ｗ計算出入射到超導(dǎo)線圈的中子通??量。根據(jù)超導(dǎo)線圈的中子通量限制要求和計算結(jié)果，可Ｗ初步判定屏蔽包層的??材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計足否合理。??１Ｅ－６?飛?Ｉ?括?９＿ｂａｃｋｐｌａ可??１?巨－７??１??＾?１Ｅ－８－??Ｉ??乏??Ｚ?１Ｅ－１１?－??１Ｅ－１２－，??１?１?３?？?Ｉ?ＩＩ■■…Ｉ?■?ｉｊｉｋ?■?？?■＂■？Ｉ?Ｉ?ＩＩＩ?１１１?Ｉ?Ｉ?１１１?ｉ？ｉ｜?■■■■■－ｎｒＩ??１?巨－８?１Ｅ－７?ＩＥ－６?１Ｅ－５?１Ｅ－４?ＩＥ－３?０?０１?０．１?１?１０?１００??Ｅｎｅ?巧?ｙ（ＭｅＶ）??圖３．１屏蔽包層中子入射能譜??目前國內(nèi)外對屏蔽材料的研究較少，ＩＴＥＲ使用傳統(tǒng)屏蔽材料３１６Ｌ?（Ｎ）－ＩＧ??不誘鋼（ＷＴ簡稱３１６Ｌ?（Ｎ）?－ＩＧ），可能用于未來聚變堆增殖包層材料的低活??化鐵素體／馬氏體鋼Ｆ８２Ｈ?（Ｗ下簡稱Ｆ８２Ｈ），此外還有中子屏蔽能力優(yōu)異的新??型材料碳化鶴ＷＣ?（Ｗ下簡稱ＷＣ），本章綜合比較它們的物理機械性能、抗腐??蝕性能、抗福照性能Ｗ及中子屏蔽能力

【參考文獻】：
期刊論文
[1]ITER包層屏蔽塊全尺寸原型件的設(shè)計與關(guān)鍵制造技術(shù)的研發(fā)[J]. 康偉山,諶繼明,吳繼紅,陳耀茂,侯少毅,劉浩然,郭時玲,李玲,鄧智勇,吳海標(biāo).  核聚變與等離子體物理. 2015(01)
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碩士論文
[1]實驗包層模塊在MD破裂下的電磁安全分析[D]. 秦臻.電子科技大學(xué) 2013
[2]多群中子輸運蒙特卡羅伴隨計算[D]. 王超.中國工程物理研究院 2012
[3]ITER屏蔽包層的熱工水力分析[D]. 閆慧博.華中科技大學(xué) 2008
[4]聚變堆材料輻照損傷數(shù)值模擬初步研究[D]. 鄒俊.合肥工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3063060