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。     

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基于以前的偏滤器研究,提出了中国核聚变工程实验堆(CFETR)偏滤器靶板的概念设计.在最差工况下进行的热工水力分析和力学分析表明,应力和温度都在允许范围内,验证了该设计模型的可靠性.该概念模型和对其所做的分析可以为以后的工程设计提供参考.     

ITER诊断插件电磁分析及其对结构的影响

应用ANSYS软件建立模型并模拟了ITER诊断插件所处的物理环境,进行了电磁分析,获得了涡流和电磁载荷变化趋势.将电磁载荷耦合到结构模型获得了其对结构的影响.通过计算,获得了结构的应变和应力分布,这可作为评估诊断插件结构可靠性的依据.     

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对由埋管引起的面对等离子体第一壁热沉冷却结构冷却效果的下降进行了实验测量与数值模拟。在相同加热源条件下,比较了热沉内光孔、埋管打压胀管及高温真空埋管钎焊三种工艺实验件的换热效率,并与数值模拟的结果进行比较,确定了合理的计算模型和参数。对高场测的热沉原型件,比较了埋管打压胀管和高温真空钎焊连接换热效率,为EAST热沉冷却结构优化提供了依据。     

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介绍了EAST超导托卡马克偏滤器的最新冷却模块结构。利用FLUENT有限元软件对不同参数下的模型进行了稳态热分析,定量研究了冷却模块换热能力随各参数的变化规律。针对EAST装置给出了初步优化的参数范围,为水冷钨铜偏滤器的设计制造提供了参考。这对于托卡马克装置及聚变堆偏滤器研究具有十分重要的意义。     

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。     

EAST装置第一壁热沉冷却结构关键工艺的研究

对由埋管引起的面对等离子体第一壁热沉冷却结构冷却效果的下降进行了实验测量与数值模拟。在相同加热源条件下,比较了热沉内光孔、埋管打压胀管及高温真空埋管钎焊三种工艺实验件的换热效率,并与数值模拟的结果进行比较,确定了合理的计算模型和参数。对高场测的热沉原型件,比较了埋管打压胀管和高温真空钎焊连接换热效率,为EAST热沉冷却结构优化提供了依据。     

CFETR偏滤器靶板的概念设计与分析

基于以前的偏滤器研究,提出了中国核聚变工程实验堆(CFETR)偏滤器靶板的概念设计。在最差工况下进行的热工水力分析和力学分析表明,应力和温度都在允许范围内,验证了该设计模型的可靠性。该概念模型和对其所做的分析可以为以后的工程设计提供参考。