中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆CFETR（China Fusion Engineering Testing Reactor）是介于ITER與DEMO之間的托卡馬克裝置。包層是聚變堆中非常重要的部件之一是完成反應(yīng)堆中的能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。由于液態(tài)包層具有固態(tài)包層無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),從聚變堆的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展綜合來(lái)看,液態(tài)包層具有很好的發(fā)展前景,未來(lái)對(duì)包層的研究設(shè)計(jì)應(yīng)該以液態(tài)包層為重點(diǎn),解決克服液態(tài)包層存在的技術(shù)問(wèn)題與技術(shù)難點(diǎn)。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外液態(tài)包層的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,為CFETR液態(tài)包層的概念設(shè)計(jì)提供參考。接著根據(jù)液態(tài)包層的設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)參數(shù),對(duì)CFETR液態(tài)包層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述和分析。其次,建立了磁流體在方管中流動(dòng)的物理模型,并基于磁流體動(dòng)力學(xué)方程和FLUENT軟件對(duì)流動(dòng)模型進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬。為了驗(yàn)證了計(jì)算方法具有一定的可靠性,分別計(jì)算了絕緣方管內(nèi)MHD效應(yīng)隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度、管道尺寸、磁場(chǎng)方向、哈特曼數(shù)等因素變化的理論值與模擬值；由于實(shí)際的管道材料是馬氏體（RAMF）鋼,導(dǎo)電率較高,本文比較了相同管道和邊界條件下它與絕緣方管的MHD效應(yīng),驗(yàn)證了降低管道壁面電導(dǎo)率的必要性。本文采取在管道內(nèi)部設(shè)置... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)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(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國(guó)雙冷鋰鉛實(shí)驗(yàn)包層

聚變堆液態(tài)包層方面，印度提出了采用固態(tài)陶瓷和液態(tài)金屬鋰鉛同時(shí)作為氣增殖劑的包層方案。圖1.3所示為L(zhǎng)LCB-TBM的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖，此包層模塊采用氦氣和液態(tài)金屬鋰鉛雙冷的冷卻方式，氦氣通過(guò)第一壁管道帶走結(jié)構(gòu)材料上的熱量，液態(tài)金屬鋰鉛則通過(guò)高速流動(dòng)帶走增殖劑的熱量。fSli__圖1.3印度的LLCB-TBM5、中國(guó)的 DFLL-TBM(Diml Functional Lithium Lead-TBM)[28]我國(guó)近幾年液態(tài)包層概念設(shè)計(jì)研究上發(fā)展迅速，為配合國(guó)際ITER聚變堆和中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆CFETR的包層模塊的要求，兼顧工程可行性與未來(lái)的發(fā)展?jié)摿�，設(shè)計(jì)發(fā)展了 DFLL-TBM液態(tài)鋰鉛包層方案。這套概念設(shè)計(jì)方案涵蓋低溫、高溫和超高溫三個(gè)階段，低溫包層的設(shè)計(jì)方案是為了現(xiàn)階段在包層技術(shù)上得到實(shí)現(xiàn),包括增殖材料、冷卻劑和結(jié)構(gòu)材料的選取技術(shù)、包層結(jié)構(gòu)的機(jī)械加工技術(shù)等

CFETR磁體的概念設(shè)計(jì)


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