CFETR液态包层的概念设计和MHD效应分析

发布时间：2021-07-08 00:04

　　中国聚变工程实验堆CFETR（China Fusion Engineering Testing Reactor）是介于ITER与DEMO之间的托卡马克装置。包层是聚变堆中非常重要的部件之一是完成反应堆中的能量转换的关键部件。由于液态包层具有固态包层无法比拟的优点,从聚变堆的长远发展综合来看,液态包层具有很好的发展前景,未来对包层的研究设计应该以液态包层为重点,解决克服液态包层存在的技术问题与技术难点。本文首先对国内外液态包层的研究现状进行分析,为CFETR液态包层的概念设计提供参考。接着根据液态包层的设计目标和设计参数,对CFETR液态包层的结构设计方案进行详细的描述和分析。其次,建立了磁流体在方管中流动的物理模型,并基于磁流体动力学方程和FLUENT软件对流动模型进行理论分析和数值模拟。为了验证了计算方法具有一定的可靠性,分别计算了绝缘方管内MHD效应随着磁场强度、管道尺寸、磁场方向、哈特曼数等因素变化的理论值与模拟值；由于实际的管道材料是马氏体（RAMF）钢,导电率较高,本文比较了相同管道和边界条件下它与绝缘方管的MHD效应,验证了降低管道壁面电导率的必要性。本文采取在管道内部设置... 

【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】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

美国双冷锂铅实验包层

聚变堆液态包层方面，印度提出了采用固态陶瓷和液态金属锂铅同时作为氣增殖剂的包层方案。图1.3所示为LLCB-TBM的结构设计示意图，此包层模块采用氦气和液态金属锂铅双冷的冷却方式，氦气通过第一壁管道带走结构材料上的热量，液态金属锂铅则通过高速流动带走增殖剂的热量。fSli__图1.3印度的LLCB-TBM5、中国的 DFLL-TBM(Diml Functional Lithium Lead-TBM)[28]我国近几年液态包层概念设计研究上发展迅速，为配合国际ITER聚变堆和中国聚变工程实验堆CFETR的包层模块的要求，兼顾工程可行性与未来的发展潜力，设计发展了 DFLL-TBM液态锂铅包层方案。这套概念设计方案涵盖低温、高温和超高温三个阶段，低温包层的设计方案是为了现阶段在包层技术上得到实现,包括增殖材料、冷却剂和结构材料的选取技术、包层结构的机械加工技术等

CFETR磁体的概念设计


本文编号：3270632