中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆CFETR是一個(gè)為了填補(bǔ)ITER與未來(lái)聚變示范堆之間的技術(shù)差距的一個(gè)托卡馬克實(shí)驗(yàn)堆。CFETR設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)是演示聚變堆的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行以及實(shí)現(xiàn)氚的自持,其中氚的增殖比（TBR）是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)。包層作為聚變堆的一個(gè)重要部件,由于承受極強(qiáng)中子輻照,并利用聚變中子進(jìn)行產(chǎn)氚,因而聚變堆中的大量問(wèn)題都與包層中子學(xué)設(shè)計(jì)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(jì),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(guò)開展中子物理方案設(shè)計(jì)以充分利用了平行與垂直第一壁的區(qū)域進(jìn)行產(chǎn)氚。在中子學(xué)的設(shè)計(jì)中,通過(guò)基于CAD模型與蒙卡中子學(xué)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(xì)化模型完成三維全堆中子學(xué)模型的建立。然后在此基礎(chǔ)上對(duì)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(jìn)行了研究。通過(guò)基于典型包層模塊局部氚增殖比Local TBR的變化對(duì)全堆精細(xì)結(jié)構(gòu)下的氚增殖比評(píng)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(biāo)（TBR>1.05）。在包層初步方案設(shè)計(jì)... 

【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)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(yīng)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(fù)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(huì)再増大球床填充率，即隨機(jī)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(guò)改變球床填充方式發(fā)現(xiàn)，對(duì)單尺寸巧床可通過(guò)改變相應(yīng)填??充方式達(dá)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(jìn)行填充，巧充率可??達(dá)８０％．不過(guò)Ｄｕｒａｎ等人的研巧表明，雙尺寸球床進(jìn)行巧充時(shí)，大球與小球的直??徑比不宜過(guò)大，否則球床展動(dòng)下會(huì)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(jiǎn)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(duì)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(duì)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(dāng)ＬＵＳｉ〇４小球填充率増加至８０％后，單個(gè)包層的局部氣增殖比可由３．７８Ｅ＾３増??加至３．８３巳３。對(duì)單尺寸球床來(lái)說(shuō)，由于小球尺寸對(duì)＾３民影響較�。б蚨赏ㄟ^(guò)??采用多元球床來(lái)提髙ＴＢＲ。??６１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]托卡馬克研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛.  物理. 2016(02)
[2]Estimation of TBR on the Gap Between Neighboring Blanket Modules in the DEMO Reactor[J]. Youji SOMEYA,Kenji TOBITA.  Plasma Science and Technology. 2013(02)
[3]可控核聚變與國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃[J]. 馮開明.  中國(guó)核電. 2009(03)
[4]ITER實(shí)驗(yàn)包層計(jì)劃綜述[J]. 馮開明.  核聚變與等離子體物理. 2006(03)
[5]聚變包層結(jié)構(gòu)特征分析及其實(shí)現(xiàn)方法研究[J]. 汪太平,王仲玨,劉曉平,吳宜燦.  安徽工程科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(02)
[6]聚變工程研究中的統(tǒng)一建模與信息集成[J]. 汪太平,吳宜燦,劉曉平,王立濤.  安徽工程科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(02)
[7]Neutronic Comparison of Tritium-Breeding Performance of Candidate Tritium-Breeding Materials[J]. 鄭善良,吳宜燦.  Plasma Science & Technology. 2003(05)
[8]Effect of Fusion Neutron Source Numerical Models on Neutron Wall Loading in a D-D Tokamak Device[J]. 陳義學(xué),吳宜燦.  Plasma Science & Technology. 2003(02)

博士論文
[1]基于ITER的聚變堆屏蔽關(guān)鍵性問(wèn)題研究[D]. 楊琪.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆氦冷固態(tài)包層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與熱工水力分析研究[D]. 李敏.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]聚變堆燃料循環(huán)與氚資源可持續(xù)性研究[D]. 倪木一.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]CFETR遙操作轉(zhuǎn)運(yùn)車的設(shè)計(jì)及其部件的分析優(yōu)化[D]. 程漢龍.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014



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