ITER PF6线圈关键部件TAIL结构优化设计与性能研究
发布时间：2021-06-13 15:10
The Poloidal Field（PF）coils are the important components of ITER,and the tail is one key component of the PF coils.The tail is mainly used to achieve the mechanical integration but electrical separation between the terminal and the last-but-one turn of the coil.From the perspective of the structure and function,the tail needs to withstand the electromagnetic force and the thermal stress transmitted from the conductors at its both sides,and also needs to undergo the mechanical fatigue process at ...
【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】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２?ＩＴＥＲ聚变装置结构示意图??
１ＴＥＲ极向场超导磁体系统主要包括６个结构相似但尺寸不同的超导线圈组??成，由上至下我们将其命名为ＰＦ１－６，其直径范围为８￣２４米，ＩＴＥＲ极向场线圈??的结构布局见图１．３，表１．３汇总了?ＩＴＥＲ?ＰＦ磁体主要参数。??为了有效地降低超导磁体运行过程中的能量损耗，ＩＴＥＲ聚变装置中超导磁??体的超导材料全部采用ＮｂＴｉ或者Ｎｂ３Ｓｎ?（利用超临界氦将线圈冷却到４．２?Ｋ），??为了增加超导股线与氦液的接触面积，同时减少超导缆运行过程中的耦合交流损??耗，纵向场和极向场线圈的导体结构均采用ＣＩＣＣ?（Ｃａｂｌｅ－ｉｎ－Ｃｏｎｄｕｉｔ?Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）??结构形式进行绕制，另外，扭绞结构还能提髙超导缆整体机械强度［２３、２４］。ＣＩＣＣ??结构导体作为超导磁体组成的基本单位，其结构性能的稳定直接关系到整个线圈??的顺利运行，可影响Ｃ〖ＣＣ超导缆性能的因素很多，主要包括各级子缆绞缆的扭??矩、超导股线铜超比和超导缆的空隙率等。另外
形成极向场线圈绕组（Ｗｉｎｄｉｎｇ?Ｐａｃｋ，简称ＷＰ）。对整个ＷＰ线圈进行??真空压力浸渍处理，完成ＷＰ线圈对地绝缘的固化。最后，在线圈外部进行相应??的支撑和夹具安装，ＩＴＥＲ?ＰＦ线圈的制造工艺路线见图１．４。??Ｃ１ＣＣ导体?獅?ＤＰＶＰＩ??二Ｉ?秦??…丄」…丄丄Ｏ?Ｊ?ｊ??７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７￣??安装夹具和保护板?ＷＰ绕组ＶＰ丨?ＵＰ叠放及体绝缘包绕??图１．４?ＰＦ线圈制造工艺路线??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国全超导托卡马克核聚变实验装置获重大突破[J]. 王波. 能源研究与信息. 2016(01)
[2]ITER计划与聚变能发展战略[J]. 张一鸣,曾丽萍,沈欣媛,张利,丁亚清,肖成馨,康卫红,王海. 核聚变与等离子体物理. 2013(04)
[3]光干涉法高精度材料线膨胀系数测量[J]. 张旭东,苏永昌,叶孝佑. 计量学报. 2012 (01)
[4]金属材料疲劳设计及裂纹扩展规律研究与应用[J]. 赵志平,李有堂,党延祖. 石油矿场机械. 2010(09)
[5]托卡马克高约束运行模式和磁约束受控核聚变[J]. 董家齐. 物理. 2010(06)
[6]316L不锈钢扩散连接接头界面疲劳裂纹扩展行为[J]. 李淑欣,轩福贞,涂善东,俞树荣. 材料科学与工艺. 2010(01)
[7]可控核聚变与国际热核实验堆（ITER）计划[J]. 冯开明. 中国核电. 2009(03)
[8]全超导托卡马克核聚变实验装置[J]. 李建刚,赵君煜,彭子龙. 中国科学院院刊. 2008(05)
[9]六点定位原理及其应用[J]. 郭万川,梅碧舟. 机械. 2007(03)
[10]疲劳裂纹扩展规律Paris公式的一般修正及应用[J]. 倪向贵,李新亮,王秀喜. 压力容器. 2006(12)
博士论文
[1]ITER PF6线圈绕制多层多轴同步控制系统的研究[D]. 徐杰.中国科学技术大学 2017
[2]微尺度下疲劳小裂纹扩展特性的试验研究[D]. 邓国坚.华东理工大学 2015
[3]不同应力比下的疲劳裂纹扩展可靠性研究[D]. 王坤茜.昆明理工大学 2012
[4]多工况下ITER中心螺管馈线系统的优化设计与动力分析[D]. 王开松.合肥工业大学 2008
本文编号：3227774
【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】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２?ＩＴＥＲ聚变装置结构示意图??
１ＴＥＲ极向场超导磁体系统主要包括６个结构相似但尺寸不同的超导线圈组??成，由上至下我们将其命名为ＰＦ１－６，其直径范围为８￣２４米，ＩＴＥＲ极向场线圈??的结构布局见图１．３，表１．３汇总了?ＩＴＥＲ?ＰＦ磁体主要参数。??为了有效地降低超导磁体运行过程中的能量损耗，ＩＴＥＲ聚变装置中超导磁??体的超导材料全部采用ＮｂＴｉ或者Ｎｂ３Ｓｎ?（利用超临界氦将线圈冷却到４．２?Ｋ），??为了增加超导股线与氦液的接触面积，同时减少超导缆运行过程中的耦合交流损??耗，纵向场和极向场线圈的导体结构均采用ＣＩＣＣ?（Ｃａｂｌｅ－ｉｎ－Ｃｏｎｄｕｉｔ?Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）??结构形式进行绕制，另外，扭绞结构还能提髙超导缆整体机械强度［２３、２４］。ＣＩＣＣ??结构导体作为超导磁体组成的基本单位，其结构性能的稳定直接关系到整个线圈??的顺利运行，可影响Ｃ〖ＣＣ超导缆性能的因素很多，主要包括各级子缆绞缆的扭??矩、超导股线铜超比和超导缆的空隙率等。另外
形成极向场线圈绕组（Ｗｉｎｄｉｎｇ?Ｐａｃｋ，简称ＷＰ）。对整个ＷＰ线圈进行??真空压力浸渍处理，完成ＷＰ线圈对地绝缘的固化。最后，在线圈外部进行相应??的支撑和夹具安装，ＩＴＥＲ?ＰＦ线圈的制造工艺路线见图１．４。??Ｃ１ＣＣ导体?獅?ＤＰＶＰＩ??二Ｉ?秦??…丄」…丄丄Ｏ?Ｊ?ｊ??７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７￣??安装夹具和保护板?ＷＰ绕组ＶＰ丨?ＵＰ叠放及体绝缘包绕??图１．４?ＰＦ线圈制造工艺路线??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国全超导托卡马克核聚变实验装置获重大突破[J]. 王波. 能源研究与信息. 2016(01)
[2]ITER计划与聚变能发展战略[J]. 张一鸣,曾丽萍,沈欣媛,张利,丁亚清,肖成馨,康卫红,王海. 核聚变与等离子体物理. 2013(04)
[3]光干涉法高精度材料线膨胀系数测量[J]. 张旭东,苏永昌,叶孝佑. 计量学报. 2012 (01)
[4]金属材料疲劳设计及裂纹扩展规律研究与应用[J]. 赵志平,李有堂,党延祖. 石油矿场机械. 2010(09)
[5]托卡马克高约束运行模式和磁约束受控核聚变[J]. 董家齐. 物理. 2010(06)
[6]316L不锈钢扩散连接接头界面疲劳裂纹扩展行为[J]. 李淑欣,轩福贞,涂善东,俞树荣. 材料科学与工艺. 2010(01)
[7]可控核聚变与国际热核实验堆（ITER）计划[J]. 冯开明. 中国核电. 2009(03)
[8]全超导托卡马克核聚变实验装置[J]. 李建刚,赵君煜,彭子龙. 中国科学院院刊. 2008(05)
[9]六点定位原理及其应用[J]. 郭万川,梅碧舟. 机械. 2007(03)
[10]疲劳裂纹扩展规律Paris公式的一般修正及应用[J]. 倪向贵,李新亮,王秀喜. 压力容器. 2006(12)
博士论文
[1]ITER PF6线圈绕制多层多轴同步控制系统的研究[D]. 徐杰.中国科学技术大学 2017
[2]微尺度下疲劳小裂纹扩展特性的试验研究[D]. 邓国坚.华东理工大学 2015
[3]不同应力比下的疲劳裂纹扩展可靠性研究[D]. 王坤茜.昆明理工大学 2012
[4]多工况下ITER中心螺管馈线系统的优化设计与动力分析[D]. 王开松.合肥工业大学 2008
本文编号：3227774
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