摘要：高功率密度包层BFEB是以混合堆FEB的堆芯参数和真空室尺寸为依据,设计用于嬗变核废物的。在工程设计阶段的构件结构力学分析时,首先进行了热结构力学的分析与优化。对包层模件,采用Pro ENGI NEER2000i2设计制图编码建立模型后,用Pro MECHANICA2000i2功能编码进行热结构力学分析,即稳态热分析和稳态热应力分析。在机械构件材料和气氦冷却状态确定的情况下,通过优化分析,减小了作用于包层构件的表面热负载的分布起伏,即减小裂变功率密度沿包层各区的分布起伏。通过增大氦冷却管板屏的拱弧曲率与圆角以及对其与氦汇流腔的焊接采用优化的深度电子束焊接工艺等优化措施后,计算结果表明:采用HT9铁素体钢制作的包层构件的最高温度为350℃,最大剪应力 80MPa。包层机械构件将具有良好的热结构力学安全裕度。

摘要：软X射线相机用于测量托卡马克装置放电时等离子体辐射的软X射线在空间上的分布。在真空室烘烤时,软X射线相机周围的温度会达到250℃,需对探测器进行冷却。针对软X射线相机冷却需求,主要介绍了软X相机闭循环冷却回路的设计结构,并对冷却回路进行了热学仿真分析及实验测试。高压冷却气体通过密闭管道与探测器的换热器进行热交换,热交换后的气体经气体冷却装置冷却后通过压缩机加压后再次送入冷却管道,实现相机冷却。通过热学仿真以及实验测试结果表明,当外界环境为250℃时,通过闭循环冷却系统可将探测器的温度降到50℃以下,低于探测器的正常工作的极限温度75℃。通过仿真分析和实验测试,验证了冷却系统设计的有效性。