JET和TFTR托卡馬克裝置上的氘氚聚變反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了聚變反應(yīng)的可行性,為建立自持燃燒的聚變裝置做出了重要的嘗試。正在建設(shè)的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆將要實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo)是氘氚聚變反應(yīng)釋放的能量大于加熱消耗能量的5倍以上,中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆也將進(jìn)行氘氚聚變反應(yīng),并驗(yàn)證建設(shè)商業(yè)示范聚變堆需要的技術(shù)和部件。燃燒等離子體物理對聚變堆設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)的高效穩(wěn)態(tài)運(yùn)行至關(guān)重要。聚變裝置的長時(shí)間穩(wěn)態(tài)運(yùn)行需要高效的加料和加熱方式。超聲分子束注入是主要的加料方式之一。聚變產(chǎn)生的alpha粒子輸運(yùn)和alpha對背景等離子體加熱是燃燒等離子體物理研究的重點(diǎn)內(nèi)容。本工作開發(fā)了一維多流體徑向輸運(yùn)程序TPSMBI,用于研究超聲分子束和alpha粒子徑向輸運(yùn)特征。首先發(fā)展了一維超聲分子束注入加料模型,模型包含了超聲分子束注入過程中主要的物理過程:分子分解、原子電離、原子和離子之間的電荷交換等�；诔暦肿邮⑷肽Ｐ桶l(fā)展了 TPSMBI程序,并比較系統(tǒng)的研究了超聲分子束注入通量、注入速度、注入氣體溫度和分子有效分解率對超聲分子束注入過程的影響。隨后在TPSMBI程序中加入alpha粒子微觀湍流輸運(yùn)模型,研究alpha粒子... 

【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)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＩＴＥＲ裝置示意圖

Ａｄ＼?ａｎｃｔ＊?Ｉ＊ＦＣ?＼?ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｒ?ｕｄ＼?ａｎｃｒｄ?ｏｐ＜＊ｉ＊Ｍｔｉｏｎ??�。桑泰枺玻�?Ａｄｖｔｔｉｉｃｉ＇ｄ?ｄｉｖｅｉ＇ｔｏｒ．?ｈｉｇｈ?ｐｏｍ＞ｒ?ＩＩ＆Ｃ＇Ｉ），?ｄｉａｇｎｏｓｒｉｃｓ??Ｊ－ＴＥＸＴ?Ｉ）ｉ＊ｉｉ＊ｕｐｔｉ？ｎ?ｍｉｔｉｓａｔｉｏｎ．?ｂａｓｉｃ?ｐｌａｓｍａ??ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??２０１５?２０２０?２０２５?２〇３〇?２Ｕ３５?２０４０?２０４５?２０５０?２０５５?２０６４１??圖１．２中國聚變能路線圖｜７＼??５??

?論???散和雪崩式輸運(yùn)［１６１。當(dāng)粒子隨著波一起離開磁約束裝置時(shí)，如果共振粒子在單??個(gè)局域模的相空間中保持與波的相位相同，共振粒子會發(fā)生鎖相對流輸運(yùn)。當(dāng)波??使粒子運(yùn)動的守恒量發(fā)生變化時(shí)，粒子的軌道會穿越拓?fù)溥吔纾〒p失邊界），進(jìn)??而引起粒子損失。對于隨空間變化平緩的模，理論上預(yù)期隨機(jī)擴(kuò)散輸運(yùn)會起主導(dǎo)??作用，即非相干模對粒子的作用引起隨機(jī)擴(kuò)散。雪崩式輸運(yùn)是在高能粒??子輸運(yùn)對模有解穩(wěn)作用時(shí)產(chǎn)生，此時(shí)高能粒子輸運(yùn)與模解穩(wěn)過程相互加強(qiáng)。不同??輸運(yùn)類型的高能粒子相空間軌道如圖１．４所示。??鎖相對流輸運(yùn)指當(dāng)一個(gè)共振粒子鎖定在一個(gè)全域模的相空間，波會攜帶粒??１．５?Ｉ?Ｉ?ｋ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｖ?ｋ?Ｉ??：：??ｔ?＿?／?Ｌｏｓｔ?＼?ＴｒａｐｐｅｄＶＶ＂?＿??／?Ａｙｆｉｉｒ：??０．５?－?／?＊？／?＼?／?＼?Ｃｏ－ｐａｓｓｉｎｇ?＼?－??＇?ｒ?＼?／＼?＾ｗｉｄｏｍ?■??／?／?Ｃｏｕｎｔｅｒ－＼?／?＼??－／?／?ｐａｓｓｉｎｇ?＼?／?Ｌｏｓｔ＼?Ｅｘ?Ｂ?１?－??Ｑ?＾?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｌ——Ｊ??ｌ＼?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ＩＶ?Ｉ???－２－１０?１??Ｐ（／Ｖｗ?＾￣?Ｏｕｔｗａｒｄ??圖１．４高能粒子不同軌道類型ｌ１６１。其中／＜為磁矩，＆為正則角動量，為裝罝壁上極向??磁通，為粒子能量，構(gòu)為磁軸處磁常紅色矩形代表波擾動平衡Ｍ＃，使得在??損失邊界附近的粒子與裝置壁發(fā)生碰撞。綠色三角形代表停留在單個(gè)模相位屮的粒??子通過￡ｘＢ漂移穿越等離子體。藍(lán)色菱形代表粒子隨機(jī)擴(kuò)散。紫色圓形代表雪崩??式輸運(yùn)。??子穩(wěn)定的離開磁約束裝

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Radial transport dynamics studies of SMBI with a newly developed TPSMBI code[J]. 王亞輝,郭文峰,王占輝,任啟龍,孫愛萍,許敏,王愛科,項(xiàng)農(nóng).  Chinese Physics B. 2016(10)
[2]Investigation of molecular penetration depth variation with SMBI fluxes[J]. 周雨林,王占輝,許敏,王奇,聶林,馮灝,孫衛(wèi)國.  Chinese Physics B. 2016(09)
[3]Comparison of Supersonic Molecular Beam Injection from Both Low Field Side and High Field Side of HL-2A[J]. 姚良驊,趙大為,馮北濱,陳程遠(yuǎn),周艷,韓曉玉,李永高,Jerome BUCALOSSI,段旭如.  Plasma Science and Technology. 2010(05)
[4]可控核聚變與國際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃[J]. 馮開明.  中國核電. 2009(03)
[5]Experiments on Gas Jet in the Wendelstein 7-AS Stellarator[J]. 姚良驊,J.Baldzuhn.  Plasma Science & Technology. 2003(05)
[6]核聚變研究的發(fā)展歷史[J]. 朱士堯.  物理. 1990(02)



本文編號：3227982