HL-2M内部共振磁扰动线圈的初步设计及应力与热分析

发布时间：2022-08-08 17:38

　　核工业西南物理研究院（SWIP）正在运行的常规铜导体托卡马克装置HL-2A正在改造为HL-2M装置，装置将充分继承原装置运行、实验、加热和控制灵活等特性。HL-2M上规划的等离子体辅助加热总功率将达到20MW，从而获得高比压β、高能量约束时间和高自举电流的等离子体，使之更有利于研究高品质高参数的近堆芯等离子体的相关物理问题。为了控制和研究高品质高参数的等离子体，HL-2M装置将在真空室内布置共振磁扰动（RMP）线圈以抑制等离子体的边界局域模（ELM）和电阻壁模（RWM）等磁流体动力学（MHD）不稳定性，同时线圈可用于补偿装置的误差场，改善等离子体约束。线圈通过的最大电流5kA，频率从直流到约1kHz，真空室上半部分环向均布两组线圈（1×6，1×18），下半部分的线圈与上半部分对称。内部RMP线圈需要解决在非常有限的空间内实现固定支撑、绝缘、真空密封等难题，且线圈要能够承受较大的电磁载荷和热载荷。本文对HL-2M装置内部RMP线圈的机械结构、固定支撑、绝缘、真空密封等进行了初步设计，并采用有限元分析方法，对线圈的支撑结构进行了优化，使线圈上电磁力引起的应力达到最小，进而进行强度校核与寿命... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 核聚变与托卡马克
    1.2 HL-2M 托卡马克介绍
    1.3 内部共振磁扰动线圈的意义与现状
    1.4 HL-2M 上内部共振磁扰动线圈的设计要求
    1.5 本文的主要内容及意义
2 内部共振磁扰动线圈的设计
    2.1 线圈的布局
    2.2 线圈的结构设计
    2.3 本章小结
3 线圈的电磁分析
    3.1 线圈产生的磁场
    3.2 线圈的磁场环境
    3.3 线圈的应力计算与固定支撑距离的确定
    3.4 本章小结
4 热与流体分析
    4.1 电阻生热
    4.2 真空室壁的热辐射
    4.3 高温烘烤
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 1 攻读学位期间发表的论文目录



本文编号：3671942