中國聚變工程實驗堆CFETR是一個為了填補ITER與未來聚變示范堆之間的技術(shù)差距的一個托卡馬克實驗堆。CFETR設(shè)計的重要目標是演示聚變堆的穩(wěn)態(tài)運行以及實現(xiàn)氚的自持,其中氚的增殖比（TBR）是一個關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)。包層作為聚變堆的一個重要部件,由于承受極強中子輻照,并利用聚變中子進行產(chǎn)氚,因而聚變堆中的大量問題都與包層中子學設(shè)計相關(guān),如氚的增殖、能量產(chǎn)生、屏蔽、相關(guān)材料的輻照損傷以及放射性安全等等。本論文主要為支持CFETR的設(shè)計,在基于一種徑向多層布置U型氚增殖區(qū)的氮冷包層方案基礎(chǔ)上,通過開展中子物理方案設(shè)計以充分利用了平行與垂直第一壁的區(qū)域進行產(chǎn)氚。在中子學的設(shè)計中,通過基于CAD模型與蒙卡中子學建模轉(zhuǎn)換接口程序McCad以及手工建模相結(jié)合的辦法逐步細化模型完成三維全堆中子學模型的建立。然后在此基礎(chǔ)上對赤道面外側(cè)典型包層模塊內(nèi)部的氚增殖比分布以及核熱密度等特性進行了研究。通過基于典型包層模塊局部氚增殖比Local TBR的變化對全堆精細結(jié)構(gòu)下的氚增殖比評估表明在考慮包層模塊間隙的情況下,包層初步方案全堆TBR為1.09,可滿足氚自持的目標（TBR>1.05）。在包層初步方案設(shè)計... 

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

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖３．６ＴＦ的切分處理??

在優(yōu)化方案Ｃ的基礎(chǔ)上繼續(xù)研巧平行第一壁的Ｂｅ－２、Ｂｅ－３區(qū)球床巧度影巧??（表４．３所示），相應典型包層模塊局部氣増殖比レ義及加載到冷卻板上的熱負荷??分別如圖４．４與４．５所示。??表４．３平行第一壁由－２、Ｂｅ－３球床厚度調(diào)節(jié)（單化ｃｍ）??巧節(jié)方案?Ｃ?Ｃ１?Ｃ２?Ｃ３??Ｂｅ－１?２?２?２?２??ＬＷＳＫＶｌ?１．５?１．５?１．５?１．５??Ｂｅ－２?１２?１０?８?６??Ｌｉ４Ｓｉ〇４－２?３?３?３?３??Ｂｅ－３?２０?２２?２４?２６??Ｌｉ４Ｓｉ〇４－３?４．５?４．５?４．５?４．５??Ｂｅ＿４?１０?１０?１０?１０??５７??

幾乎不會再増大球床填充率，即隨機填充球床填充率基本維持在化６４±化０２之間??［ｉｗ］，課題組成員通過改變球床填充方式發(fā)現(xiàn)，對單尺寸巧床可通過改變相應填??充方式達到増大球床填充率的目的（如圖４．９所示）。此外，采用多元混合球床??也可巧大球床填充率，如采用和Ｂｅ球床一樣的雙尺寸球床進行填充，巧充率可??達８０％．不過Ｄｕｒａｎ等人的研巧表明，雙尺寸球床進行巧充時，大球與小球的直??徑比不宜過大，否則球床展動下會引入尺寸分離，其建議的直徑比率臨界值為??２．７８【１？。??ＰＦ＝０．巧?３６?ＰＦ＝０．６８０２??ｍ?Ｍ??簡單立方（ｓｃ）?體＇。立方（ＢＣＣ）??ＰＦ＝０．７４０５?ＰＦ＝０．７４０５??？?ｓ??面也立方（ＦＣＣ）?體屯、棱柱（ＢＣＰ）??西４．９不同球床排布方式對填充率巧巧??圖４．１０為不同ＬＵＳ打４小球填充率下的球床結(jié)構(gòu)對赤道面外側(cè)典型包層??Ｌｏｃａｌ?ＴＢＲ的影響，由此可看出其Ｍ增殖性能隨ＬＵＳｉ〇４球床填充率増加而增加》??當ＬＵＳｉ〇４小球填充率増加至８０％后，單個包層的局部氣增殖比可由３．７８Ｅ＾３増??加至３．８３巳３。對單尺寸球床來說，由于小球尺寸對＾３民影響較�。б蚨赏ㄟ^??采用多元球床來提髙ＴＢＲ。??６１??

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3274598