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ITER氦冷固体氚增殖剂实验包层模块结构设计

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核聚变与等离子体物理 2006年第3期26卷 195-200页

作者：袁涛冯开明王晓宇陈志核工业西南物理研究院成都610041

给出了中国ITER氦冷固体增殖剂(HCSB)实验包层模块(TBM)整体结构的初步设计。结构设计方案以低活性铁素体钢(RAFS)为结构材料,稳定性极好的惰性氦气作为冷却剂,陶瓷硅酸锂小球为氚增殖材料。包层结构的设计特点是,采用模块化的设计方案... 详细信息

给出了中国ITER氦冷固体增殖剂(HCSB)实验包层模块(TBM)整体结构的初步设计。结构设计方案以低活性铁素体钢(RAFS)为结构材料,稳定性极好的惰性氦气作为冷却剂,陶瓷硅酸锂小球为氚增殖材料。包层结构的设计特点是,采用模块化的设计方案,从而提高了包层的可靠性和安全性。

关键词：国际热核实验堆实验包层模块模块结构设计

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ITER实验包层模块的三维确定论方法计算

原子能科学技术 2013年第B6期47卷 1-4页

作者：张广春曹良志吴宏春郑友琦西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

本文提出了一种新的基于三维确定论方法的ITER实验包层模块中子学分析策略。该计算策略分为两步:第1步将包层模块离散,利用3D模块化MOC方法求解细群中子注量率;第2步在整个模块上利用简化球谐函数方法进行中子学计算。在此基础上编制程... 详细信息

本文提出了一种新的基于三维确定论方法的ITER实验包层模块中子学分析策略。该计算策略分为两步:第1步将包层模块离散,利用3D模块化MOC方法求解细群中子注量率;第2步在整个模块上利用简化球谐函数方法进行中子学计算。在此基础上编制程序,并对液态锂铅实验包层模块进行计算,给出了各区中子注量率、TBR等中子学参数,并与MCNP程序的计算结果进行比较,比较结果证明了计算方法及程序的正确性。

关键词： ITER 实验包层模块确定论方法中子学分析

ITER中国氦冷固体实验包层模块温度场和氦气流场三维数值分析

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核动力工程 2006年第1期27卷 9-13页

作者：肖建军周志伟杨永伟经荥清清华大学核能与新能源研究院北京100084

采用通用计算流体力学软件Fluent对应用于国际热核实验堆(ITER)的实验包层模块(TBM)的第一壁Be、Be球床中子增殖区、Li4SiO4陶瓷球床氚增殖区、以及结构材料的温度场和氦气流道内流场进行了三维数值模拟,研究了TBM的温度场及冷却管道内... 详细信息

采用通用计算流体力学软件Fluent对应用于国际热核实验堆(ITER)的实验包层模块(TBM)的第一壁Be、Be球床中子增殖区、Li4SiO4陶瓷球床氚增殖区、以及结构材料的温度场和氦气流道内流场进行了三维数值模拟,研究了TBM的温度场及冷却管道内的氦气流场的分布。结果表明,除极小区域外,材料的温度在该材料所允许的工作范围之内;氦气表现出很好的流动和换热特性。

关键词：国际热核实验堆实验包层模块数值模拟

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中国2×6固态实验包层模块活化计算分析

核聚变与等离子体物理 2011年第4期31卷 344-349页

作者：韩静茹陈义学张国书曹启祥华北电力大学核科学与工程学院北京102206 国家核电软件技术中心北京100029 核工业西南物理研究院成都610041

基于中国氦冷固态实验包层模块(CH-HCSB-TBM)的新设计方案,采用蒙特卡罗粒子输运程序MCNP和欧洲活化计算程序FISPACT,对CH-HCSB-TBM进行了三维活化计算分析。计算结果表明,停堆初期TBM总的放射性活度、衰变余热分别为1.78×1016Bq和3.01... 详细信息

基于中国氦冷固态实验包层模块(CH-HCSB-TBM)的新设计方案,采用蒙特卡罗粒子输运程序MCNP和欧洲活化计算程序FISPACT,对CH-HCSB-TBM进行了三维活化计算分析。计算结果表明,停堆初期TBM总的放射性活度、衰变余热分别为1.78×1016Bq和3.01kW,主要受结构材料CLF-1影响。同时给出了影响TBM材料活化特性的主要核素及其生成途径,为TBM设计的材料选取和优化提供依据。根据计算的停堆剂量率可知,TBM中的活化材料都能采取远程操作实现再循环利用,可有效防止放射性环境危害问题。

关键词：活化实验包层模块 MCNP FISPACT 接口程序

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实验包层模块在MD破裂下的电磁安全分析

实验包层模块在MD破裂下的电磁安全分析

作者：秦臻电子科技大学

学位级别：硕士

实验包层模块(TBM, Test Blanket Module)是国际热核聚变实验堆计划(ITER,International Thermonuclear Experimental Reactor)验证发展未来可行性商用聚变堆(DEMO)的重要组成部分，其主要目标是实现氚自持、高热量的提取以及相关程序... 详细信息

实验包层模块(TBM, Test Blanket Module)是国际热核聚变实验堆计划(ITER,International Thermonuclear Experimental Reactor)验证发展未来可行性商用聚变堆(DEMO)的重要组成部分，其主要目标是实现氚自持、高热量的提取以及相关程序和设计工具等的测试验证。由于ITER中等离子是被约束在强磁场坏境中，如若出现事故，等离子失去控制导致破裂，巨大的瞬变磁场在TBM内产生的电磁载荷将对ITER的安全运行带来隐患。因此，对在等离子破裂下TBM设计的合理性进行电磁安全分析是至关重要的。本文针对中国固态实验包层，在等离子主破裂(MD, Major Disruption)工况下展开了电磁安全领域的仿真研究：首先归纳了中国氦冷固态陶瓷实验包层模块(HCCB TBM, Helium Cooled Ceramic Breeder TBM)的结构设计与发展，以及等离子体的两种主破裂事故，为后文的分析奠定基础。接着利用ANSYS有限元分析软件对ITER的各类电磁线圈所组成的电磁环境以及中国HCCB TBM进行了有限元三维建模，并以等离子体电流的线性和指数衰减为事故条件，研究了电磁瞬态变化对TBM结构设计的影响，得到了引起的感生涡流以及磁场与感生涡流相互作用产生的电磁力的变化趋势。然后，再将计算得到的电磁载荷加载到TBM上进行多物理场耦合分析，获得了TBM在事故态时所受到的机械应力，形变位移及温升的变化趋势。最后将计算结果与材料和结构设计容许值比较，确定目前的TBM设计的电磁安全性。此外，考虑到TBM的设计没有完全确定，通过对具有不同支撑套筒长度的TBM的敏感性比较分析，得到了在合理设计范围内的最佳设计参数，为更好的满足设计要求提供了参考。

关键词：国际热核实验反应堆实验包层模块等离子体主破裂电磁分析耦合分析

双功能锂铅实验包层模块第一壁冷却流道热工水力学设计优化分析研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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核科学与工程 2011年第4期31卷 345-350页

作者：靳强刘松林李敏汪卫华 FDS团队中国科学技术大学核科学与技术学院安徽合肥230027 中国科学院核能安全技术研究所安徽合肥230031 中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

采用理论计算与数值模拟相结合的手段对双功能锂铅实验包层模块(DFLL-TBM)第一壁(FW)冷却剂流道热工水力学优化方案进行了研究。理论计算给出了不同流速时第一壁结构温度与冷却剂出口温度,并用经验公式估算出相应的冷却剂压降,考虑氦气... 详细信息

采用理论计算与数值模拟相结合的手段对双功能锂铅实验包层模块(DFLL-TBM)第一壁(FW)冷却剂流道热工水力学优化方案进行了研究。理论计算给出了不同流速时第一壁结构温度与冷却剂出口温度,并用经验公式估算出相应的冷却剂压降,考虑氦气出口总温、总压降与结构温度限制给出最优方案。采用CFD数值模拟对优化方案进行验证,结果表明FW冷却流道截面尺寸(15mm×15mm),单个流道环绕第一壁5次且相邻流道氦气相向流动的热工水力学方案较为合理。

关键词： ITER 实验包层模块第一壁热工水力学数值模拟

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中国实验包层模块材料研发进展

核科学与工程 2009年第3期29卷 260-265页

作者：黄群英李春京刘少军严资林高胜吴庆生李艳芬宋勇朱志强柏云清郭智慧吴宜灿 FDS团队中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学核科学技术学院安徽合肥230027

聚变堆包层技术是聚变能实现应用的关键技术之一,而材料问题是包层技术的核心问题之一。本文在介绍了目前国际热核聚变实验堆ITER实验包层模块材料选择和中国实验包层模块概念设计中所选材料的性能特点的基础上,重点介绍了国内开展的相... 详细信息

聚变堆包层技术是聚变能实现应用的关键技术之一,而材料问题是包层技术的核心问题之一。本文在介绍了目前国际热核聚变实验堆ITER实验包层模块材料选择和中国实验包层模块概念设计中所选材料的性能特点的基础上,重点介绍了国内开展的相关材料研究进展,并阐述了下一步研究中应重点解决的问题。

关键词：国际热核聚变实验堆实验包层模块聚变材料

ITER中国液态锂铅实验包层模块设计研究与实验策略

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核科学与工程 2005年第4期25卷 347-360页

作者：吴宜灿汪卫华刘松林黄群英郑善良王红艳陈红丽陈明亮柏云清宋勇章毛连柯严李春京李艳芬胡丽琴刘萍李静惊李莹许德政曾勤陈义学中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

在广泛调研和深入分析国际聚变堆包层发展状况的基础上,根据液态锂铅包层一般特点和中国发展的系列液态锂铅包层概念设计,提出了一个具有演示氦气单冷却剂和氦气/锂铅双冷却剂包层技术的双功能包层模块实验系统方案,对其性能进行了分析... 详细信息

在广泛调研和深入分析国际聚变堆包层发展状况的基础上,根据液态锂铅包层一般特点和中国发展的系列液态锂铅包层概念设计,提出了一个具有演示氦气单冷却剂和氦气/锂铅双冷却剂包层技术的双功能包层模块实验系统方案,对其性能进行了分析研究,作为中国向ITER实验包层工作组(TBWG)提交的液态包层实验模块最终设计描述文件的内容框架。总结了该工作主要内容,包括基本设计思想和方案描述、性能分析概况、对辅助系统的要求和实验策略与关键技术等。

关键词： ITER 实验包层模块液态锂铅实验策略

ITER中国液态锂铅实验包层模块氦气冷却系统初步设计研究

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核科学与工程 2006年第2期26卷 183-187页

作者：刘松林汪卫华龙鹏程吴宜灿中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

氦气冷却系统是ITER中国液态锂铅实验包层模块(DFLL-TBM)在ITER装置内进行实验的重要辅助系统。根据ITER运行时的热工条件、安全要求、空间要求,分析了DFLL-TBM氦气冷却系统的功能,确定氦气冷却系统的设计原则和要求,在此基础上给出氦... 详细信息

氦气冷却系统是ITER中国液态锂铅实验包层模块(DFLL-TBM)在ITER装置内进行实验的重要辅助系统。根据ITER运行时的热工条件、安全要求、空间要求,分析了DFLL-TBM氦气冷却系统的功能,确定氦气冷却系统的设计原则和要求,在此基础上给出氦气冷却系统的初步设计方案和设备布置。该氦气系统的特点体现在:双功能,即有宽的裕量满足SLL-TBM和DLL-TBM实验;两条氦气回路共享压力控制单元和氦气净化子系统;旁路设计调节TBM和热交换器氦气的出口温度。

关键词： ITER 实验包层模块氦气冷却系统