EAST新型下偏滤器冷却结构 传热性能数值模拟

为实现EAST装置超400s长脉冲高约束模、10MW加热功率下的稳态运行，需对现有的下碳偏滤器进行升级改造，拟采用钨串结极水冷却系统，热通量控制在水冷钨铜第一壁材料允许的稳态的10MW·m^-2。在对下钨偏滤器的冷却结极传热性能进行数值模拟仿真研究的基础上，研究了多种以钨串单元为基础的冷却结极，提出了一种新型下钨偏滤器水冷结极设计，幵建立了满足传热要求的EAST装置新型下钨偏滤器单元结构模型。     

EAST 第一壁水冷结构类型传热能力的比较分析

为了能够更加直接地比较EAST 中第一壁水冷结构的传热能力，给出在未来设计中的选型参考，利用模拟分析的手段对现有的以及正在研制的水冷结构进行了在相同的工况下传热能力的对比分析。通过比较水冷结构中不同材料的温度，得到传热能力的优劣，同时考虑各种材料的许用温度，结合工艺难度及工程造价等因素对各结构进行了整体比较。计算结果显示，就传热能力而言，钨串结构最好，焊接结构次之，螺栓连接结构最差。结合造价及工艺难度等条件可以看出，钨串结构仍是目前最适用于高热负荷区域的结构，W/TZM/C 作为第一壁材料的焊接结构适用于较低热负荷的区域，螺栓连接结构在未来发展中将会逐渐被取代。     

银铜钛膏状钎料钎焊石墨和铜合金接头的微观组织及性能

利用银铜钛(Ag-Cu-Ti)膏状钎料采用真空钎焊的方法对两种不同石墨和铜合金进行钎焊连接实验，研究了钎焊温度、中间缓冲层、母材尺寸等工艺参数对接头性能的影响。采用自行设计模具对接头的剪切强度进行了测试，利用扫描电镜和配带的X射线能谱分析仪分析了接头界面组织形貌及元素物相成分。研究结果表明：当钎焊温度为910℃，保温时间10min时，Ag-Cu-Ti膏状钎料能够与石墨和无氧铜两侧母材形成良好的结合界面；与GA石墨相比，阿泰克石墨与无氧铜接头强度更高；采用1mm无氧铜做中间缓冲层钎焊石墨和铬锆铜时，能有效缓解钎焊热应力，接头强度有明显提高。