中國工程聚變實(shí)驗(yàn)堆(China Fusion Engineering Test Reactor)目前正處于工程概念設(shè)計(jì)階段,其目表是與ITER的目標(biāo)形成互補(bǔ),驗(yàn)證聚變堆的工程可行性,因此CFETR的關(guān)鍵設(shè)計(jì)目標(biāo)為：(1)聚變功率50～200 MW；(2)工作時間比(duty time)為百分之三十至百分之五十；(3)實(shí)現(xiàn)氚自持(氚增殖比達(dá)到1.2).CFETR的工程概念設(shè)計(jì)基于ITER的部分工程和物理設(shè)計(jì)開展,其中偏濾器的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為ITER所采用的標(biāo)準(zhǔn)下單零位形(即ITER-like),除此之外,考慮到未來聚變堆中所面臨的更嚴(yán)苛的偏濾器熱負(fù)荷能力的要求,特別增加了極向場線圈用于生成近期提出的引入額外X點(diǎn)的雪花偏濾器位形及Super-X位形。本論文的主要工作是基于SOLPS開展雪花偏濾器的數(shù)值模擬,明確目前的設(shè)計(jì)是否能夠滿足10 MW/m2的偏濾器靶板熱負(fù)荷的工程限制以及偏濾器對輻射雜質(zhì)的約束能力,并為進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供基礎(chǔ)。與偏濾器運(yùn)行狀態(tài)聯(lián)系最為緊密的等離子體參數(shù)為等離子體密度,隨著密度的升高,偏濾器將會經(jīng)歷低再循環(huán)、高在循環(huán)以及脫靶三種運(yùn)行模式。在本論文的工作中,我們基于主室內(nèi)...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 背景知識
        1.1.1 可控核聚變反應(yīng)原理
        1.1.2 可控聚變的實(shí)現(xiàn)方式
    1.2 托卡馬克
        1.2.1 托卡馬克原理
        1.2.2 托卡馬克裝置
    1.3 偏濾器
        1.3.1 偏濾器的基本原理
        1.3.2 兩點(diǎn)模型
        1.3.3 等離子體的運(yùn)行狀態(tài)
        1.3.4 雪花偏濾器
    1.4 本論文的研究意義
第二章 SOLPS輸運(yùn)模型與使用
    2.1 等離子體輸運(yùn)方程
        2.1.1 Braginskii方程
        2.1.2 B2方程
        2.1.3 不考慮漂移與電流的B2
        2.1.4 流體描述邊界等離子體的問題
    2.2 中性粒子輸運(yùn)模型
        2.2.1 中性粒子導(dǎo)致能量損失
        2.2.2 簡單的中性擴(kuò)散方程
        2.2.3 蒙特卡羅程序EIRENE與B2的耦合
    2.3 邊界條件
        2.3.1 靶板邊界條件
        2.3.2 芯部邊界條件
        2.3.3 外邊界條件
    2.4 輸運(yùn)系數(shù)
    2.5 SOLPS使用
        2.5.1 DivGeo
        2.5.2 CARRE
        2.5.3 B2輸入文件
        2.5.4 B2-Eirene耦合
        2.5.5 b2..parameters
        2.5.6 b2plot
第三章 CFETR偏濾器雪花模型與模擬結(jié)果及分析
    3.1 中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆(CFETR)
        3.1.1 雪花偏濾器平衡位形設(shè)計(jì)
        3.1.2 雪花偏濾器幾何位型
        3.1.3 計(jì)算網(wǎng)格的建立及輸入?yún)?shù)設(shè)置
    3.2 偏濾器運(yùn)行狀態(tài)
    3.3 碳雜質(zhì)輻射及約束情況
第四章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果



本文編號：3835178