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中国ITER固态试验包层模块第一壁结构优化 被引量:6
1
作者 袁涛 冯开明 +1 位作者 王晓宇 陈志 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期311-314,共4页
在ITER试验包层模块HC-SB TBM结构设计和热工计算分析的基础上,对包层模块中的重要部件第一壁做了优化分析。利用有限元分析软件ANSYS的可编程命令流模式,对HC-SB TBM第一壁前壁进行了温度和应力的数值模拟,在满足结构材料的许用温度和... 在ITER试验包层模块HC-SB TBM结构设计和热工计算分析的基础上,对包层模块中的重要部件第一壁做了优化分析。利用有限元分析软件ANSYS的可编程命令流模式,对HC-SB TBM第一壁前壁进行了温度和应力的数值模拟,在满足结构材料的许用温度和应力的前提下,给出了第一壁前壁的最佳设计方案。 展开更多
关键词 国际热核实验堆 试验包层 模块设计 结构优化
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中国HCSB TBM模块的优化与设计进展 被引量:9
2
作者 张国书 冯开明 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期107-110,共4页
简要介绍国际热核实验反应堆(ITER)对于DEMO增殖包层(DEMO-BB)的科学和实验价值、试验包层模块(TBM)的功能目标及总体测试战略,重点介绍和讨论中国氦冷固态TBM模块自2003年到2010年的设计发展进程情况,如总体结构设计进展、中子学优化... 简要介绍国际热核实验反应堆(ITER)对于DEMO增殖包层(DEMO-BB)的科学和实验价值、试验包层模块(TBM)的功能目标及总体测试战略,重点介绍和讨论中国氦冷固态TBM模块自2003年到2010年的设计发展进程情况,如总体结构设计进展、中子学优化、热工水力学优化、电磁结构优化等,总结了一些重要的设计经验。 展开更多
关键词 氦冷固态增殖剂 试验包层模块 示范堆 氚增殖比
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产氚包层中聚变中子诊断系统的概念设计和计算 被引量:3
3
作者 杨进蔚 冯开明 +1 位作者 陈志 杨青巍 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期190-194,共5页
根据第一壁后聚变中子通量和能谱的空间分布和 ITER 可能输出的聚变功率、聚变中子产额、第一壁(产氚包层)之后的中子通量的蒙塔-卡罗中子输运(MCNP)计算,对氦冷却固体增殖剂中子学和产氚包层模块(NT-TBM-HCSB)的聚变中子诊断提出概念... 根据第一壁后聚变中子通量和能谱的空间分布和 ITER 可能输出的聚变功率、聚变中子产额、第一壁(产氚包层)之后的中子通量的蒙塔-卡罗中子输运(MCNP)计算,对氦冷却固体增殖剂中子学和产氚包层模块(NT-TBM-HCSB)的聚变中子诊断提出概念性设计,本设计提出用固定位置微型裂变室探测器和可移动封装薄箔活化分析系统测量中子倍增器之后、固体氚增殖剂中及其后的中子通量;用可移动天然金刚石探测器的紧凑型能谱仪测量中子能谱。 展开更多
关键词 中子学和产氚试验包层模块(NT-TBM) 微裂变室探测器 封装箔活化分析系统
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He冷却试验包层模块的热-力耦合分析 被引量:2
4
作者 李明海 史光梅 +2 位作者 王晓宇 胡刚 张国书 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期32-35,共4页
试验包层模块(TBM)是国际热核聚变实验堆(ITER)的关键核心组件,其设计涉及多学科综合优化分析。本文介绍了He冷却固态增殖试验包层的设计概念,并应用热-力耦合模拟方法对所提出的包层概念模型的热力响应特性进行分析。结果表明,包层内... 试验包层模块(TBM)是国际热核聚变实验堆(ITER)的关键核心组件,其设计涉及多学科综合优化分析。本文介绍了He冷却固态增殖试验包层的设计概念,并应用热-力耦合模拟方法对所提出的包层概念模型的热力响应特性进行分析。结果表明,包层内部各区域的最大温度值和最大应力值均未超过材料容许的限值,所提出的包层设计概念在正常运行工况下是安全可靠的。 展开更多
关键词 国际热核聚变实验堆(ITER) 试验包层模块(TBM) 热结构设计 热分析 力学分析
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ITER产氚试验包层模块中子诊断系统的初步设计 被引量:1
5
作者 杨进蔚 冯开明 +1 位作者 陈志 杨青巍 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期228-232,共5页
给出了氦冷却固体增殖剂中子学和产氚包层模块(NT-TBM-HCSB)聚变中子诊断的初步设计,提出了用固定或可移动位置微型裂变室探测器和可移动封装薄箔活化分析系统测量中子倍增器之后、固体氚增殖剂中及其后的中子通量;用可移动天然金刚石... 给出了氦冷却固体增殖剂中子学和产氚包层模块(NT-TBM-HCSB)聚变中子诊断的初步设计,提出了用固定或可移动位置微型裂变室探测器和可移动封装薄箔活化分析系统测量中子倍增器之后、固体氚增殖剂中及其后的中子通量;用可移动天然金刚石探测器的紧凑型能谱仪测量中子能谱。此诊断系统可用于中子倍增器的倍增效率,氚增殖层的增殖率与热核实验聚变堆的运行参数、加热和加料方式、磁流体不稳定性、能量约束以及大破裂等离子体参数和状态之间的工程和物理相关关系的实验研究,测量倍增层、氚增殖包层及其后进入屏蔽层的中子通量和能谱,并与MCNP计算相比较,优化和改进中子倍增器、氚增殖包层以及屏蔽层设计,提高氚增殖率。 展开更多
关键词 中子学和产氚试验包层模块(NT-TBM) 微裂变室探测器 封装箔活化分析系统
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聚变反应堆焊缝超声检测标准比较
6
作者 王学芹 王晓宇 +1 位作者 武兴华 廖洪彬 《无损检测》 CAS 2021年第3期1-4,20,共5页
ITER(国际热核聚变实验堆)及CFETR(中国聚变工程实验堆)大型聚变装置的役前及在役无损检测分别参照标准RCC-MR-2007第3部分及标准NB/T 47013-2015执行。从适用范围、表面准备、探头参数规定、标准试块和对比试块、扫查方式、缺陷表征和... ITER(国际热核聚变实验堆)及CFETR(中国聚变工程实验堆)大型聚变装置的役前及在役无损检测分别参照标准RCC-MR-2007第3部分及标准NB/T 47013-2015执行。从适用范围、表面准备、探头参数规定、标准试块和对比试块、扫查方式、缺陷表征和验收等几个方面,将RCC-MR-2007中对接接头焊缝常规超声检测与NB/T 47013-2015中焊缝超声检测标准的相关内容进行对比,使设计人员更加深入地理解相应标准,并为设计优化提供参考。 展开更多
关键词 ITER试验包层 CFETR氚增殖包层 超声检测 焊缝 标准
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ITER固态试验包层模块设计三维活化分析 被引量:1
7
作者 曹启祥 冯开明 张国书 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期62-66,共5页
用三维蒙特卡罗中子-光子输运程序MCNP和放射性计算程序FDKR,对中国ITER氦冷固态试验包层模块(CH HCSB TBM)进行了初步的三维活化分析。计算结果表明:TBM设计中活化产物的放射性、余热和潜在生物危害因子(BHP)主要来自结构材料;在500MW... 用三维蒙特卡罗中子-光子输运程序MCNP和放射性计算程序FDKR,对中国ITER氦冷固态试验包层模块(CH HCSB TBM)进行了初步的三维活化分析。计算结果表明:TBM设计中活化产物的放射性、余热和潜在生物危害因子(BHP)主要来自结构材料;在500MW聚变功率下辐照0.53年,停堆时CH HCSB TBM的总放射性、余热和BHP分别为1.182×1017Bq、2.463×10-2MW和5.651×103km3.kW-1。在计算时,通过自动接口程序,实现了MCNP与FDKR之间的自动连接及数据处理。 展开更多
关键词 中国氦冷固态试验包层模块 MCNP 活化分析 接口程序
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Fusion Reactor and Fusion Reactor Materials:Concept Design of the ITER Test Blanket Modules
8
作者 HUANGJinhua LIZaixing ZHUYukun HUGang 《Southwestern Institute of Physics Annual Report》 2003年第1期89-91,共3页
Performances required: prospect to be adopted in DEMO. Shielding for V.V. and TFC in ITER. Design principles: the peak temperature and stress should not exceed technical limits. The structure of test blanket modules (... Performances required: prospect to be adopted in DEMO. Shielding for V.V. and TFC in ITER. Design principles: the peak temperature and stress should not exceed technical limits. The structure of test blanket modules (TBM) should be simple for easy fabrication, and TBM should be robust for reliability. 展开更多
关键词 聚变堆材料 ITER 试验包层模件 概念设计 热负荷限制
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聚变堆与聚变堆材料——ITER试验包层模件的概念设计
9
作者 黄锦华 栗再新 +1 位作者 朱毓坤 胡刚 《核工业西南物理研究院年报》 2003年第1期66-68,共3页
ITER试验包层模件(TBM)系统必须具备以下功能:(1)演示氚的增殖能达到DEMO的技术目标,(2)采用合适的冷却剂排出高温的热能以演示能达到DEMO的技术目标(包括合适的压力降和泵唧功率),(3)在允许的温度和应力限制下,排出表面热负荷和体... ITER试验包层模件(TBM)系统必须具备以下功能:(1)演示氚的增殖能达到DEMO的技术目标,(2)采用合适的冷却剂排出高温的热能以演示能达到DEMO的技术目标(包括合适的压力降和泵唧功率),(3)在允许的温度和应力限制下,排出表面热负荷和体积热负荷,(4)按照ITER中子通量的目标,降低真空室的核反应、超导线圈的核发热和辐照损伤,(5)最大限度提供机械结构的自支撑以降低传到真空室的机械载荷,隔离’rBM和真空室之间的热量传递。 展开更多
关键词 聚变堆材料 ITER 试验包层模件 概念设计 热负荷限制
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试验包层模块(TBM)安全分析中的参数选择
10
作者 陈志 《核工业西南物理研究院年报》 2004年第1期72-73,共2页
在CH HCSB TBM(中国氦冷却固态增殖试验包层模块)中所用到的材料有:结构材料(EUROFER)、中子倍增剂铍、氚增殖材料(Li4SiO4)以及冷却剂氦气。对这些材料选取合适的设计参数对安全分析是非常重要的。本文将通过计算结果提出这些... 在CH HCSB TBM(中国氦冷却固态增殖试验包层模块)中所用到的材料有:结构材料(EUROFER)、中子倍增剂铍、氚增殖材料(Li4SiO4)以及冷却剂氦气。对这些材料选取合适的设计参数对安全分析是非常重要的。本文将通过计算结果提出这些材料的一些参数(如:比热,导热系数等)的选择依据。 展开更多
关键词 比热 导热系数 试验包层模块 TBM 安全分析 参数选择
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中国氦冷固态增殖剂试验包层模块改进设计与关键工艺研究
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作者 胡刚 冯开明 +8 位作者 赵周 张国书 王琦杰 曹启祥 王泽明 俞德怀 陶诗泉 王世忠 陶海燕 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期314-319,共6页
基于ITER装置窗口C,完成了中国氦冷固态增殖剂试验包层模块的设计改进,给出了模块主要性能参数和设计参数。改进后的TBM包层模块外围尺寸为环向484mm、纵向1660mm和极向675mm。根据该模块设计的结构特点,对研制用材料CLF-1钢真空扩散连... 基于ITER装置窗口C,完成了中国氦冷固态增殖剂试验包层模块的设计改进,给出了模块主要性能参数和设计参数。改进后的TBM包层模块外围尺寸为环向484mm、纵向1660mm和极向675mm。根据该模块设计的结构特点,对研制用材料CLF-1钢真空扩散连接和真空电子束焊等关键工艺进行了研究,初步探索了第一壁等关键部件的研制工艺流程,并最终成功试制了第一壁和子模块冷却板模拟件。 展开更多
关键词 试验包层模块 改进设计 关键工艺
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中国氦冷固态TBM对ITER环向场线圈能量沉积的影响
12
作者 赵奉超 栗再新 +2 位作者 张国书 冯开明 曹启祥 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期360-364,共5页
基于国际热核实验堆(ITER)的Alite模型和中国氦冷固态陶瓷试验包层模块(CN HCCB TBM),对装载了CN HCCB TBM后ITER装置的环向场线圈(TFC)的能量沉积的分布和CN HCCB TBM对能量沉积的影响进行了计算分析。结果表明,放入CN HCCB TBM会使TF... 基于国际热核实验堆(ITER)的Alite模型和中国氦冷固态陶瓷试验包层模块(CN HCCB TBM),对装载了CN HCCB TBM后ITER装置的环向场线圈(TFC)的能量沉积的分布和CN HCCB TBM对能量沉积的影响进行了计算分析。结果表明,放入CN HCCB TBM会使TFC能量沉积减小了3%左右,不会使TFC能量沉积情况恶化;TFC能量沉积主要位于内侧的14个扇区,TFC包壳和超导材料的功率密度的最大值低于限值,满足要求。 展开更多
关键词 国际热核实验堆 中国固态陶瓷试验包层模块 环向场线圈 能量沉积 功率密度分布
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中国固态增殖剂试验包层系统的氦气冷却系统仿真计算
13
作者 王小勇 张鸿翔 叶兴福 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期412-419,共8页
根据中国固态增殖剂试验包层氦气冷却系统的系统设计和布置情况,利用大型一维流体仿真软件Flowmaster建立了氦气冷却系统的仿真模型。利用该仿真模型,模拟了氦冷系统在产氚包层系统不同工况下氦气流动情况以及各种参数的分布情况,得到... 根据中国固态增殖剂试验包层氦气冷却系统的系统设计和布置情况,利用大型一维流体仿真软件Flowmaster建立了氦气冷却系统的仿真模型。利用该仿真模型,模拟了氦冷系统在产氚包层系统不同工况下氦气流动情况以及各种参数的分布情况,得到了热等待工况、热备用工况、正常运行工况和除氚工况下系统的主要工艺点的温度、压力和流速分布等相关参数,为系统的设计和设备选型提供参考。同时,该仿真模型和结果对中国聚变工程实验堆氦冷系统的仿真模拟具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 氦气冷却系统 中国固态增殖剂试验包层系统 中国聚变工程实验堆 仿真软件Flowmaster
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氦冷却固体增殖剂产氚试验包层的中子通量和能谱测量设计初步
14
作者 杨进蔚 冯开明 陈志 《核工业西南物理研究院年报》 2004年第1期74-76,共3页
拟采用两套中子通量监测系统,其一是金属活化片中子通量测量系统,其二是微裂变室探测器。此两种方式各有所长,但各有不足,若二者结合,则可使组合优化。
关键词 中子学 产氚试验包层模块(NT-TBM) 微裂变室探测器 封装薄箔活化分析系统 中子通量
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中国氦冷固态增殖剂试验包层模块系统活化计算分析
15
作者 曹启祥 赵奉超 +3 位作者 武兴华 王晓宇 冯开明 Michael Loughlin 《核聚变与等离子体物理》 CSCD 北大核心 2017年第2期167-172,共6页
基于中国氦冷固态增殖剂试验包层模块(CN HCCB TBM)的最新设计方案和ITER提供的中子学基准模型C-lite,采用国际通用的Monte Carlo粒子输运程序MCNP和欧洲活化程序FISPACT-2007对HCCB TBM及其辅助系统(统称为HCCB TBS)进行了详细的活化... 基于中国氦冷固态增殖剂试验包层模块(CN HCCB TBM)的最新设计方案和ITER提供的中子学基准模型C-lite,采用国际通用的Monte Carlo粒子输运程序MCNP和欧洲活化程序FISPACT-2007对HCCB TBM及其辅助系统(统称为HCCB TBS)进行了详细的活化计算分析,得到并讨论了各结构部件的放射性、余热和接触剂量率结果。结果表明,停堆时HCCB TBM模块的总放射性和总余热分别为2.348×1016 Bq和5.826 k W。活化计算结果可以为TBS的安全分析、维护和放射性废物处置等提供数据基础和分析依据。 展开更多
关键词 氦冷固态增殖剂试验包层模块 放射性 余热 接触剂量率
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ITER氦冷固态增殖剂试验包层模块中子学设计与优化
16
作者 曹启祥 赵奉超 +3 位作者 武兴华 王晓宇 冯开明 Michael Loughlin 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期63-68,共6页
针对ITER中国氦冷固态增殖剂试验包层模块(HCCB TBM)的概念设计方案进行了初步中子学设计和优化。在铍球床填充率从80%降为62%的情况下,通过调整TBM内部结构的材料和布置,提出了一种中子学性能更好且满足安全要求的设计方案。计算结果表... 针对ITER中国氦冷固态增殖剂试验包层模块(HCCB TBM)的概念设计方案进行了初步中子学设计和优化。在铍球床填充率从80%降为62%的情况下,通过调整TBM内部结构的材料和布置,提出了一种中子学性能更好且满足安全要求的设计方案。计算结果表明,优化后HCCB TBM的产氚率比概念设计值提高的满功率运行一天后的产氚量为0.42mg,但总核热和最大功率密度有了一定降低。 展开更多
关键词 氦冷固态增殖剂试验包层模块 中子学设计和优化 产氚率
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