中性束系統(tǒng)低溫吸附機理與性能測試實驗研究
發(fā)布時間:2021-06-13 02:28
中性束注入器(Neutral Beam Injector,NBI)是一套產(chǎn)生高能中性粒子束用以加熱聚變等離子體并可驅(qū)動等離子體電流的復雜系統(tǒng)。真空系統(tǒng)是NBI不可缺少的組成部分,其性能好壞直接影響著離子束的生成、中性化與束流傳輸效率。隨著聚變研究的不斷深入,NBI真空系統(tǒng)設(shè)計采用低溫泵已成為必然選擇。當前主流NBI大多采用低溫冷凝泵,而與低溫冷凝相比,低溫吸附具有極限真空度高、穩(wěn)定性好、能抽氦等典型優(yōu)點,更適合未來聚變堆NBI使用。故為適合聚變發(fā)展需求開展低溫吸附機理及其性能測試實驗研究具有重要意義。本文主要工作如下:首先,調(diào)研了低溫抽氣技術(shù)及其在中性束系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀,分析了低溫吸附的抽氣機理,描述了低溫吸附作用的吸附等溫線以及低溫吸附理論模型。其次,比對了幾種應用于低溫真空環(huán)境的吸附劑材料,并選取六種椰殼活性炭吸附劑。利用低溫氮吸附容量法進行實驗研究;谖嚼碚撃P陀嬎惴治隽宋絼┑慕Y(jié)構(gòu)性能參數(shù),結(jié)果表明AC1與AC2的比表面積與比孔容積最大但微孔占比不同,故選取該兩種活性炭作為后續(xù)性能實驗探究的吸附劑。然后,設(shè)計并搭建了一套低溫吸附性能測試平臺,以探究不同因素對吸附劑的低溫吸附...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
EAST裝置圖
合肥工業(yè)大學碩士學位論文束注入系統(tǒng)馬克聚變堆建造過程中仍然存在前沿性物理問題,為實現(xiàn)目標同時提供更佳的研究條件,則需研制更高功率的輔助]。目前托卡馬克有四種主流輔助加熱方式,中性束注入則是段。中性束注入器(NeutralBeam Injector,NBI)是運用中其使離子源產(chǎn)生的帶電離子變成高能量的中性的粒子束,并以達到加熱等離子體的目標[8-10]。
圖 1.3 EAST-NBI 低溫泵示意圖Fig 1.3 Diagram of cryopump in EAST-NBI作內(nèi)容提出 CFETR 計劃,中國的聚變事業(yè)也向未來邁出重于 EAST 對 NBI 的真空系統(tǒng)有著更高的要求。當前主體負載相對較小且持續(xù)抽氣時間相對較短,而面向未氣體負載大且其中包含聚變產(chǎn)物氦、持續(xù)抽氣越長越EAST-NBI 系統(tǒng)使用內(nèi)置低溫冷凝泵作為主要抽氣裝足未來實驗聚變堆 NBI 真空系統(tǒng)的要求,所以人們低溫吸附技術(shù)的探索。低溫吸附相對于冷凝有著諸多溫吸附抽氣能獲得更低的極限壓強;②低溫吸附在更;③低溫吸附泵在較高的溫度就能吸附氫氣,與泵相比更經(jīng)濟。促使人們加深對低溫吸附技術(shù)的探索,而低溫吸附抽
【參考文獻】:
期刊論文
[1]核聚變原理及其方式探究[J]. 余奧飛. 中國高新科技. 2019(01)
[2]HL-2M裝置中性束注入加熱系統(tǒng)研制進展[J]. 曹建勇,魏會領(lǐng),劉鶴,鄒桂清,楊憲福,張賢明,唐立新,羅萃文,余佩炫,耿少飛,周紅霞,周博文,李青,何峰,羅懷宇,周健,任磊磊,潘春花,黃高揚,雷光玖,饒軍,段旭如. 強激光與粒子束. 2018(10)
[3]我國能源資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 方圓,張萬益,曹佳文,朱龍偉. 礦產(chǎn)保護與利用. 2018(04)
[4]基于COMSOL的一種保溫箱建模仿真與溫度場分析[J]. 吳堅,張凌野. 科技通報. 2018(08)
[5]EAST-NBI低溫真空系統(tǒng)[J]. 胡純棟,郎嘉琪,謝遠來,王銘翔,陶玲,NBI團隊. 真空. 2018(04)
[6]基于CFD方法的低溫泵熱力學設(shè)計與數(shù)值仿真研究[J]. 趙月帥,孫立臣,邵容平,孫偉. 真空科學與技術(shù)學報. 2018(06)
[7]沸石分子篩儲能的應用與發(fā)展[J]. 程立. 化工管理. 2018(17)
[8]核聚變能源的開發(fā)現(xiàn)狀及新進展[J]. 張國書. 中國核電. 2018(01)
[9]碳納米管復合材料在吸附領(lǐng)域的研究進展[J]. 姜麗麗,沈峰滿,鄒宗樹,李樹軍,李傳通,侯新剛. 化工新型材料. 2018(02)
[10]Ca/CTS/FA復合材料對直接性染料的吸附研究[J]. 騰蕊,李北罡. 內(nèi)蒙古師范大學學報(自然科學漢文版). 2017(01)
博士論文
[1]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學 2014
碩士論文
[1]氮氣選擇性吸附劑研究[D]. 李沖.天津大學 2008
[2]中性束注入系統(tǒng)低溫抽氣系統(tǒng)的工程設(shè)計及壓力分布研究[D]. 王保華.合肥工業(yè)大學 2007
本文編號:3226801
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
EAST裝置圖
合肥工業(yè)大學碩士學位論文束注入系統(tǒng)馬克聚變堆建造過程中仍然存在前沿性物理問題,為實現(xiàn)目標同時提供更佳的研究條件,則需研制更高功率的輔助]。目前托卡馬克有四種主流輔助加熱方式,中性束注入則是段。中性束注入器(NeutralBeam Injector,NBI)是運用中其使離子源產(chǎn)生的帶電離子變成高能量的中性的粒子束,并以達到加熱等離子體的目標[8-10]。
圖 1.3 EAST-NBI 低溫泵示意圖Fig 1.3 Diagram of cryopump in EAST-NBI作內(nèi)容提出 CFETR 計劃,中國的聚變事業(yè)也向未來邁出重于 EAST 對 NBI 的真空系統(tǒng)有著更高的要求。當前主體負載相對較小且持續(xù)抽氣時間相對較短,而面向未氣體負載大且其中包含聚變產(chǎn)物氦、持續(xù)抽氣越長越EAST-NBI 系統(tǒng)使用內(nèi)置低溫冷凝泵作為主要抽氣裝足未來實驗聚變堆 NBI 真空系統(tǒng)的要求,所以人們低溫吸附技術(shù)的探索。低溫吸附相對于冷凝有著諸多溫吸附抽氣能獲得更低的極限壓強;②低溫吸附在更;③低溫吸附泵在較高的溫度就能吸附氫氣,與泵相比更經(jīng)濟。促使人們加深對低溫吸附技術(shù)的探索,而低溫吸附抽
【參考文獻】:
期刊論文
[1]核聚變原理及其方式探究[J]. 余奧飛. 中國高新科技. 2019(01)
[2]HL-2M裝置中性束注入加熱系統(tǒng)研制進展[J]. 曹建勇,魏會領(lǐng),劉鶴,鄒桂清,楊憲福,張賢明,唐立新,羅萃文,余佩炫,耿少飛,周紅霞,周博文,李青,何峰,羅懷宇,周健,任磊磊,潘春花,黃高揚,雷光玖,饒軍,段旭如. 強激光與粒子束. 2018(10)
[3]我國能源資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 方圓,張萬益,曹佳文,朱龍偉. 礦產(chǎn)保護與利用. 2018(04)
[4]基于COMSOL的一種保溫箱建模仿真與溫度場分析[J]. 吳堅,張凌野. 科技通報. 2018(08)
[5]EAST-NBI低溫真空系統(tǒng)[J]. 胡純棟,郎嘉琪,謝遠來,王銘翔,陶玲,NBI團隊. 真空. 2018(04)
[6]基于CFD方法的低溫泵熱力學設(shè)計與數(shù)值仿真研究[J]. 趙月帥,孫立臣,邵容平,孫偉. 真空科學與技術(shù)學報. 2018(06)
[7]沸石分子篩儲能的應用與發(fā)展[J]. 程立. 化工管理. 2018(17)
[8]核聚變能源的開發(fā)現(xiàn)狀及新進展[J]. 張國書. 中國核電. 2018(01)
[9]碳納米管復合材料在吸附領(lǐng)域的研究進展[J]. 姜麗麗,沈峰滿,鄒宗樹,李樹軍,李傳通,侯新剛. 化工新型材料. 2018(02)
[10]Ca/CTS/FA復合材料對直接性染料的吸附研究[J]. 騰蕊,李北罡. 內(nèi)蒙古師范大學學報(自然科學漢文版). 2017(01)
博士論文
[1]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學 2014
碩士論文
[1]氮氣選擇性吸附劑研究[D]. 李沖.天津大學 2008
[2]中性束注入系統(tǒng)低溫抽氣系統(tǒng)的工程設(shè)計及壓力分布研究[D]. 王保華.合肥工業(yè)大學 2007
本文編號:3226801
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