摘要：针对磁约束聚变等离子体边缘湍流中非线性能量传递过程的问题,开发了数据分析程序。该程序基于数字谱分析技术来求解波耦合方程,进而计算与三波相互作用相关联的线性和非线性耦合系数以及能量转移。介绍了算法设计和程序开发的主要思想,并对程序进行了仿真测试。然后应用该程序分析了反场箍缩装置实验的一次放电实验数据,观察到湍流之间的波耦合和能量级联现象,发现或证实了聚变等离子体湍流激发与增长的一种内在机制。

摘要：探究RAFM钢作为偏滤器靶板热沉的替换材料,验证其在3种不同工况下的结构强度并预测其在交变载荷下的疲劳寿命。得出3S_m法则下W/RAFM钢偏滤器靶板最大可承受热负荷为8MW·m^(-2)。结合中国聚变工程实验堆(CFETR)的设计目标,如果以ITER偏滤器两年运行周期为设计准则,最大承受热负荷为7MW·m^(-2)。考虑到偏滤器靶板区域呈现高热负荷低中子辐照、挡板和DOME板区域低热负荷高中子辐照特性,可以采用W/Cu和W/RAFM双路偏滤器靶板的结构设计。

摘要：液态铅锂包层被认为是最有发展潜力的包层设计之一,由于其面临高能中子辐照、高热负载、高压力梯度等严苛的服役环境,在包层发生内破口事故时保证其在高压氦气冲击下的完整性以避免放射性物质外泄具有重要意义。为获得高压氦气冲击铅锂所形成冲击波的压力传播规律,本文基于液态重金属安全回路KYLIN-S实验平台,先后开展了高压氦气冲入水的测试实验和高压氦气注入高温铅锂的破口实验。研究表明,高压氦气(8 MPa)冲击铅锂现象可以分为两个阶段,第一阶段为冲击波快速震荡叠加阶段,该阶段持续时间很短约0.064 s,形成的冲击波产生多个压力波峰,压力峰值最高达到6.42 MPa,压力震荡经过3~6个周期后,不同监测点的压力波动快速耗散消失。第二阶段为压力稳定增长阶段,该阶段持续时间约为3.5 s,压力持续增加直至实验系统压力达到平衡,系统平衡压力达到3.45 MPa。

摘要：偏滤器是托卡马克装置——中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)的核心部件之一,是高温等离子体与材料直接接触的过渡区域。本文在满足CFETR总体设计要求和设计依据的前提下,针对不同的等离子体位型(类ITER和雪花等离子体位型),设计了同一盒体支撑的3种偏滤器结构,即类ITER偏滤器、雪花偏滤器和类ITER-雪花偏滤器,并对类ITER偏滤器结构进行了详细设计,包括第一壁设计、两侧支撑轨道设计、冷却系统设计和抽气系统设计。通过计算磁力线膨胀系数,验证了3种偏滤器结构设计的合理性,为偏滤器结构进一步优化和改进提供了必要的理论依据。

摘要：在全超导托卡马克装置EAST(Experimental Advanced Superconductive Tokamak)放电实验过程中会产生大量的实验数据,为方便实验人员掌握实验进程,更加便捷地参与到核聚变实验中,并且即时交流分析实验结果,设计开发了基于Android平台的即时通信系统。以Openfire+Smack开源框架作为解决方案,一方面保证完全拥有软件控制权,确保数据安全性;另一方面可以专注于定制系统特色功能,以更好地满足实验人员的需求。该系统主要由通信服务器、数据处理模块、信息数据库、文件服务器、Android客户端等模块组成。其中,Android客户端为实验人员定制了简洁实用的即时通信功能,并整合设计了界面友好的消息订阅系统。目前该系统已推出测试版本在EAST实验期间试用,为实验人员提供了便利的交流平台。

摘要：聚变能是目前最有希望实现的未来清洁能源,国际热核实验堆(ITER)计划是当今世界最大的国际合作科学计划之一,目标是建设一个可持续燃烧的托卡马克聚变实验堆,以验证聚变反应堆的工程技术可行性。真空室是聚变堆实现聚变反应的主要场所,也是聚变堆放射性包容的第一道屏障,其超压保护系统(VVPSS)用来保证真空室压力不超过设计限值,是ITER最重要的安全系统之一。本文基于真空室超压保护系统的详细设计,建立真空室超压保护系统的故障树,分析其最小割集,寻找真空室超压保护系统可能存在的故障模式以及对系统造成的影响,并在此基础上评估其整体可靠性,为ITER的概率安全评价工作奠定基础。

摘要：基于CFD软件平台,针对中国HCCB-TBM氚增殖区球床热工水力学特性开展3维数值模拟研究。依据ITER实际运行工况给出吹氚氦气和结构冷却剂氦气在硅酸锂球床内的流动与传热特性,获取球床内详细的速度分布、温度分布和压力降。计算结果表明:圆球的排列方式影响球床内氦气流场和球床的最高温度;ITER运行工况下HCCB-TBM增殖区硅酸锂小球及其壁面的最高温度不会超过设计温度。研究结果为增殖区热工水力学方案的设计验证和下一步开展实验提供参考。

摘要：HL-2M装置辐射量热计系统采用16通道光电二极管阵列作为探测器,11个探测器阵列,共有176个探测通道,被设计在同一个小截面内,交叉覆盖上下偏滤器、等离子体边缘和等离子体芯部区域。数值模拟结果显示,根据这种视线布局能够精确地估算出等离子体的总辐射功率;运用相关层析反演方法能够重建出等离子体辐射功率密度的分布特征。在HL-2M初始等离子体放电中,根据中平面的探测器阵列对等离子体辐射特征进行了初步的实验分析。

摘要：在对国内外液态锂回路研究综述的基础上,重点介绍了四川大学流动液态锂回路的研究进展。为开展等离子体与流动自由液态锂表面相互作用的研究而设计了该回路,其目标是:(1)获得稳定、均匀的流动自由液态锂表面;(2)研究等离子体辐照下液态锂的蒸发、溅射以及氢、氢同位素和氦在液态锂中的滞留行为;(3)研究等离子体辐照下液态锂与结构材料的相容性。系统包括液态锂循环部分和直线高密度等离子体发生装置。

摘要：对流动的液态锂限制器回路平台的热力学及流动性进行了分析。通过ANSYS分析发现,限制器工作在350℃的温度下,通过真空室壁内侧添加的热屏蔽层及氦冷的应用,可以有效地控制真空室壁的温度在180℃以下。对注锂管法兰的温度分析发现,通过流速2.5m.s-1的水冷设计,能够控制法兰刀口位置的温度在60℃左右。根据液态锂2m3.h-1的流量设计要求,分别估算了液态锂回路中沿程阻力损失及局部阻力损失,综合回路中的锂流动盘与电磁泵之间的高度压差,计算出液态锂驱动所需的电磁泵压头为14.2m。根据流动液态锂实验回路的热力学及流动性分析,设计完成了液态锂回路并开展了流动液态锂实验。实验结果表明,系统温度控制合适,没有出现真空室或注锂法兰过热引起的泄漏。同时电磁泵能够克服阀门及管道的阻力等顺利的驱动液态锂流动形成闭合的循环回路。