加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)（ADS，Accelerator Driven Sub-critical System）在處理核廢料和提高核燃料利用率等方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。本文以ADS注入器超導(dǎo)磁體的研制為背景，以超導(dǎo)磁體的低溫垂直測(cè)試為研究主線，對(duì)電流引線優(yōu)化、超導(dǎo)磁體降溫過(guò)程和失超過(guò)程進(jìn)行了研究。 對(duì)ADS超導(dǎo)磁體低溫垂直測(cè)試系統(tǒng)而言，直接連接超導(dǎo)磁體與室溫端的電流引線的漏熱在整個(gè)系統(tǒng)漏熱中占有非常大的比重，因此優(yōu)化電流引線對(duì)減少整個(gè)系統(tǒng)的漏熱具有重要意義。采用理論優(yōu)化方法給出電流引線的最優(yōu)幾何參數(shù)和沿長(zhǎng)度方向的溫度分布，與數(shù)值模擬結(jié)果吻合良好；模擬分析了材料物性（RRR）對(duì)電流引線過(guò)載熱穩(wěn)定性的影響；對(duì)電流加載和運(yùn)行電流波動(dòng)兩種非穩(wěn)態(tài)工況的模擬結(jié)果表明在電流引線冷端設(shè)計(jì)大質(zhì)量銅質(zhì)冷沉可以顯著減小非穩(wěn)態(tài)工況條件下冷端溫度波動(dòng)幅度。 ADS超導(dǎo)磁體從室溫冷卻到4.2K的低溫狀態(tài)預(yù)計(jì)需要接近一天時(shí)間的連續(xù)冷卻才可能實(shí)現(xiàn)，為了確定一種安全、高效、經(jīng)濟(jì)的冷卻降溫方案，在超導(dǎo)磁體降溫測(cè)試之前對(duì)降溫過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明磁體冷卻到7K以后繼續(xù)使用冷氦氣使其降溫非常困難，在磁體降溫的最后階...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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直線加速器系統(tǒng)介紹
        1.1.2 注入器Ⅰ超導(dǎo)磁體介紹
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 電流引線國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 磁體降溫冷卻技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 失超保護(hù)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 ADS超導(dǎo)磁體電流引線優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 電流引線的理論優(yōu)化
    2.3 電流引線的數(shù)值模擬
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 計(jì)算條件
        2.3.3 結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 ADS超導(dǎo)磁體降溫過(guò)程模擬
    3.1 引言
    3.2 控制方程
    3.3 物理模型及簡(jiǎn)化
    3.4 計(jì)算網(wǎng)格
    3.5 ADS超導(dǎo)磁體材料和冷卻工質(zhì)的低溫物性
        3.5.1 超導(dǎo)磁體材料的低溫物性
        3.5.2 氦工質(zhì)的低溫物性
    3.6 ADS超導(dǎo)磁體降溫過(guò)程模擬
        3.6.1 磁體降溫流程和約束
        3.6.2 計(jì)算條件
        3.6.3 模擬結(jié)果及分析
    3.7 ADS超導(dǎo)磁體降溫過(guò)程優(yōu)化
        3.7.1 液氦消耗量
        3.7.2 磁體的復(fù)溫過(guò)程
        3.7.3 優(yōu)化降溫曲線
    3.8 本章小結(jié)
第4章 ADS超導(dǎo)磁體降溫及勵(lì)磁測(cè)試
    4.1 引言
    4.2 ADS超導(dǎo)磁體降溫測(cè)試
        4.2.1 ADS超導(dǎo)磁體降溫裝置
        4.2.2 ADS超導(dǎo)磁體降溫測(cè)試操作流程
        4.2.3 ADS超導(dǎo)磁體降溫測(cè)試結(jié)果分析
    4.3 ADS超導(dǎo)磁體勵(lì)磁過(guò)程對(duì)制冷系統(tǒng)的影響
        4.3.1 ADS超導(dǎo)磁體失超模擬
        4.3.2 ADS超導(dǎo)磁體勵(lì)磁測(cè)試結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3816951