磁约束核聚变装置CS磁体失超检测系统设计及关键技术研究

发布时间：2021-03-12 18:55

　　磁约束聚变装置是解决人类能源问题的有效途径之一。中心螺线管磁体（CS）主要用于驱动并维持等离子体电流,同时还参与等离子体控制帮助其成形。失超检测是超导磁体及其馈线系统安全稳定运行的重要保障,对装置的安全运行具有不可替代的作用。本文在深入分析了中心螺线管磁体的运行特点、失超特性、及多耦合超导线圈失超探测特点的基础上,研究了传统的磁约束聚变装置CS失超探测方法及其不足之处,成功研制了考虑等离子体不同运行模式下的多耦合CS磁体失超检测系统。论文主要工作内容和创新如下:分析了中心螺线管磁体参与等离子体放电过程的运行特点,总结失超发生原因、失超传播特征、失超危害及保护策略,从失超参量选取、失超信号处理、失超逻辑判别三个层面开展失超检测设计。将检测过程划分为失超传播、失超判别、保护触发、快速泄放、电流归零五个阶段,对失超过程中热点温升和磁体电压衍化进行了理论分析,为失超判别阈值选取提供理论依据和热点标准。首次开展了等离子体电流对多耦合极向场线圈失超检测影响的研究,提出了离线计算结合实时反演的设计思路,建立动态等离子体耦合互感反演模型。通过对等离子体分布区域进行网格划分,离线计算等离子体电流环与极向... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

氛勺氛核聚变反应示愈图

一托卡马克装里结构示竟圈

托卡马克内的封闭磁感线

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国磁约束聚变科学技术研究进展专题·编者按[J]. 万宝年.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(04)
[2]受控核聚变技术应用前景展望[J]. 伍赛特.  上海节能. 2018(12)
[3]CFETR物理与工程研究进展[J]. 高翔,万宝年,宋云涛,李建刚,万元熙.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(04)
[4]我国核能发展与环境保护的几点思考[J]. 郝睿.  环境与发展. 2018(09)
[5]230MeV超导回旋加速器超导线圈失超保护方案设计[J]. 李要乾,葛涛,王川,李世强,蔡红茹.  中国原子能科学研究院年报. 2016(00)
[6]核聚变将最终成为未来的能源吗?[J]. 陈永静,葛智刚,刘丽乐.  科学通报. 2016(10)
[7]基于LabVIEW的多重相关法测量相位差研究[J]. 叶敦范,李星.  中国测试. 2014(06)
[8]EAST装置磁体系统[J]. 杨循杰,马小栋.  洛阳理工学院学报(自然科学版). 2014(01)
[9]EAST高压隔离光纤放大器电路设计与优化[J]. 郑龙贵,胡燕兰,吕环宇,陆建华,潘超,肖业政.  低温物理学报. 2013(03)
[10]MRI、NMR低温超导磁体失超保护综述[J]. 李毅,王秋良,戴银明,雷源忠,陈顺中.  低温物理学报. 2012(01)

博士论文
[1]CFETR CS模型线圈力学分析以及氦进出口设计与制造工艺研究[D]. 许爱华.中国科学技术大学 2018
[2]CFETR CS模型线圈电源及磁体保护系统设计与分析[D]. 马媛媛.中国科学技术大学 2018
[3]CFETR CS模型线圈低温测试平台的真空室及传输线的结构设计与分析[D]. 郭亮.中国科学技术大学 2017

硕士论文
[1]CFETR中心螺线管模型线圈应变和位移实验设计与分析[D]. 张华辉.中国科学技术大学 2017



本文编号：3078809