Design and platform testing of the compact torus central fueling device for the EAST tokamak

Compact torus(CT) injection is a highly promising technique for the central fueling of future reactor-grade fusion devices since it features extremely high injection velocity and relatively high plasma mass. Recently, a CT injector for the EAST tokamak, EAST-CTI, was developed and platform-tested. In the first round of experiments conducted with low parameter settings, the maximum velocity and mass of the CT plasma were 150 km·s^-1 and 90 μg, respectively.However, the parameters obtain...     

聚变堆偏滤器冷却通道结构优化分析

偏滤器作为直接面向等离子体的内部部件之一,其表面承受的热流密度很高。为提高其冷却通道的冷却能力,降低此部件面向等离子体面边缘的温度,从改变冷却通道截面形状的角度提出了不同的改进方案,并采用理论计算与有限元仿真对原始设计和改进方案进行了流体、热和结构分析。结果表明:在冷却通道的横截面积不变的情况下,随着湿周周长的增加,冷却能力有所提高,钨边缘的局部温度过高得到改善;但冷却通道形状的变化出现应力集中现象,通过提高长宽比可适当提高其在材料应力限值下所能承受的稳态运行的热流密度。这些优化分析结果可为聚变堆偏滤器冷却结构的设计提供理论参考。     

ITER用316LN激光焊接接头显微组织和力学性能研究

以21 mm厚的316LN奥氏体不锈钢板为研究对象,采用双面对称施焊的方式进行激光焊接,并对激光焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明,采用锁底式打底焊接时,焊缝中的主要缺陷是焊接气孔。减小钝边厚度,采用单面打底焊后,气孔问题得到解决。焊缝区显微组织为单相奥氏体,不同位置的显微组织呈现不同的结晶形态,焊缝中心处的等轴晶粒能有效抑制焊接裂纹的产生。激光焊焊接接头拉伸试样均断裂于母材处,弯曲样件表面未见任何微裂纹,焊接接头展现了良好的抗低温冲击性能。     

ITER磁体馈线冷屏的初步设计

国际热核聚变实验反应堆ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)是正在进行的一项大型国际合作项目。磁体馈线是保证磁体正常运行的重要通道,冷屏是馈线的关键部件之一。对磁体馈线内部冷屏进行了初步的结构设计和热负荷计算。     

ITER终端盒结构设计

终端盒是国际热核聚变实验堆(ITER)磁体系统的重要组成部分,这里介绍了ITER终端盒的结构设计,并采用有限元法对终端盒关键部件进行校核和应力分析,为结构的进一步研制提供了理论依据。     

核聚变装置放电真空室材料的要求和发展

通过回顾托马克构核聚变实验装置的发展历程和放电真空室及内部部件材料的运用历史,联系近些年国内外一些托马克装置的最新实验结果,对不锈钢、钛合金、纤维增强的复合材料在放电真空室上的应用进行展望,为未来核聚变实验装置的工程设计和材料选择提供了依据。     

Design,Analysis and R＆D of the EAST In-Vessel Components

In-vessel components are important parts of the EAST superconducting tokamak. They include the plasma facing components, passive plates, cryo-pumps, in-vessel coils, etc. The structural design, analysis and related R＆D have been completed. The divertor is designed in an up-down symmetric configuration to accommodate both double null and single null plasma operation. Passive plates are used for plasma movement control. In-vessel coils are used for the active control of plasma vertical movements. Each cryo-pump can provide an approximately 45 m^3/s pumping rate at a pressure of 10^-1 Pa for particle exhaust. Analysis shows that, when a plasma current of 1 MA disrupts in 3 ms, the EM loads caused by the eddy current and the halo current in a vertical displacement event （VDE） will not generate an unacceptable stress on the divertor structure. The bolted divertor thermal structure with an active cooling system can sustain a load of 2 MW/m^2 up to a 60 s operation if the plasma facing surface temperature is limited to 1500 ℃. Thermal testing and structural optimization testing were conducted to demonstrate the analysis results.     

ITER中子屏蔽层结构分析中二次应力去除

国际热核实验反应堆ITER(Intemational Thermonuclear Experimental Reactor)计划是一个融合国际研究合作项目.中子屏蔽IWS位于VV内壳和外壳之间,用于屏蔽中子、降低环向磁场波纹度.利用ANSYS有限元软件对其中一个中子屏蔽模块进行了结构分析,并提出运用QR算法和ANSYS...     

ITER校正场线圈过渡馈线真空隔断传热及热应力分析

ITER校正场线圈馈线系统的真空隔断是过渡馈线中的重要组成部分,位于S弯盒与过渡馈线的接口处,用以保证S弯盒和过渡馈线中不同真空系统的独立性,便于系统维护.针对真空隔断的作用,介绍了其设计结构,使用ANSYS软件建立了真空隔断的热及结构有限元模型,考虑到热传导、热辐射及外部自然对流对真空隔断工作环境的影响,计算了其温度分布、低温区的热载及其热应力,结果验证了真空隔断结构设计的可行性,为真空隔断的进一步优化及试制奠定基础.