核能是較為清潔、高效的能源。目前處理核廢料并提高核能利用率主要采用ADS系統(tǒng)。ADS全名加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng),超導(dǎo)磁體是其內(nèi)部及其重要的部件,為了能夠制造出滿足設(shè)計(jì)要求的超導(dǎo)磁體,需要對已設(shè)計(jì)出的磁體進(jìn)行測試,目前所需工作是對超導(dǎo)磁體進(jìn)行水平測試,這一過程是測試磁體以實(shí)際位置出現(xiàn)在加速器中的性能。本文以ADS直線加速器為研究背景,對ADS超導(dǎo)磁體水平測試過程進(jìn)行研究,進(jìn)而研究低溫恒溫器的電流引線和冷屏。電流引線是低溫系統(tǒng)中重要的一部分,它是磁體勵磁的媒介,制造出滿足設(shè)計(jì)要求的電流引線非常重要。電流引線除去其本身外還包括軟連接、熱錨、絕緣材料。通過數(shù)值模擬的方法對電流引線相關(guān)組件進(jìn)行了研究,得到了不同組件的材料與結(jié)構(gòu)方案。采用理論計(jì)算的方式得出了電流引線本身的結(jié)構(gòu)。采用數(shù)值模擬的方式對加載電流時電流引線的發(fā)熱情況進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)電流引線能夠在加載150%時的電流正常運(yùn)行。對不同電流下引線低溫端漏熱進(jìn)行了總結(jié),得到了預(yù)測低溫端漏熱的關(guān)系式。超導(dǎo)磁體的降溫過程耗時較長,需要找到效率高、經(jīng)濟(jì)性好的降溫方案。對ADS超導(dǎo)磁體水平測試降溫過程進(jìn)行了模擬,發(fā)現(xiàn)僅用制冷機(jī)冷卻磁體很難將其冷卻至4.2K... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 ADS直線加速器介紹
        1.1.2 ADS超導(dǎo)磁體的介紹
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 電流引線研究現(xiàn)狀
        1.2.2 磁體降溫冷卻的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 低溫恒溫器冷屏研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 電流引線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
    2.1 引言
    2.2 電流引線的組成
        2.2.1 編織帶
        2.2.2 絕緣材料
        2.2.3 電流引線的設(shè)計(jì)方法
        2.2.4 熱錨
    2.3 電流引線加載時的模擬分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 超導(dǎo)磁體降溫過程的模擬研究
    3.1 引言
        3.1.1 水平測試低溫恒溫器
        3.1.2 ADS超導(dǎo)磁體降溫系統(tǒng)
    3.2 控制方程
    3.3 湍流模型
    3.4 物性參數(shù)
        3.4.1 超導(dǎo)磁體物性
        3.4.2 氦的物性
    3.5 物理模型和網(wǎng)格
        3.5.1 物理模型的簡化
        3.5.2 網(wǎng)格劃分
    3.6 ADS超導(dǎo)磁體降溫過程的模擬
        3.6.1 磁體降溫流程
        3.6.2 計(jì)算條件
        3.6.3 模擬結(jié)果及分析
    3.7 磁體降溫過程的改進(jìn)與優(yōu)化
        3.7.1 液氦消耗量的計(jì)算
        3.7.2 磁體復(fù)溫過程
        3.7.3 優(yōu)化前后對比
    3.8 本章小結(jié)
第4章 冷屏的熱力分析及對磁體降溫的影響
    4.1 引言
    4.2 冷屏部件組成結(jié)構(gòu)
    4.3 冷屏的溫度場及熱力耦合分析
        4.3.1 流動邊界條件的確定
        4.3.2 溫度場分析
        4.3.3 熱-力耦合分析
        4.3.4 屏體壁厚的選擇
    4.4 冷屏對磁體降溫的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3376226