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ITER氦冷固态实验包层模块第一壁氢同位素双向输运数值分析 被引量:1
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作者 王俊 张龙 +2 位作者 王晓宇 武兴华 李茹烟 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期125-130,I0004,共7页
氦冷固态实验包层模块(HCCB-TBM)安装于国际热核聚变实验堆(ITER)中,用以验证HCCB包层概念的氚增殖能力与热移出能力。HCCB-TBM第一壁用于承受堆芯等离子体粒子轰击和包容内部功能材料。外侧等离子体驱动氘、氚粒子渗透与内侧氢分压驱... 氦冷固态实验包层模块(HCCB-TBM)安装于国际热核聚变实验堆(ITER)中,用以验证HCCB包层概念的氚增殖能力与热移出能力。HCCB-TBM第一壁用于承受堆芯等离子体粒子轰击和包容内部功能材料。外侧等离子体驱动氘、氚粒子渗透与内侧氢分压驱动渗透的同时存在,形成了第一壁的双向氢同位素输运。此双向输运可能对第一壁外表面再循环系数、包层增殖氚的纯化产生重要影响。基于商业软件COMSOL建立第一壁双向氢同位素输运模型,研究第一壁的氢同位素的输运特征。仿真结果表明:第一壁中的冷却剂流道具有强的氢同位素移出能力,使得双向输运解耦合;在ITER等离子体脉冲周期中,放电过程中已扩散到材料内部的氚在等离子体关停时扩散回流到真空室侧,关停时的回流将降低向冷却剂流道的氚渗透损失。 展开更多
关键词 hccb-tbm 第一壁 氢同位素 双向输运
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中国HCCB-TBM氚增殖单元三维多物理场耦合氚输运模拟分析
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作者 王俊 张龙 +2 位作者 王晓宇 武兴华 曹启祥 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期205-211,共7页
中国氦冷固态实验包层模块(HCCB-TBM)将在国际热核聚变实验堆(ITER)上安装测试,以验证其氚增殖能力与核热移出能力。HCCB-TBM中的氚输运与流体的传热和传质、氢同位素交换、结构材料的SORET效应密切相关。考虑以上物理因素,基于商业软件... 中国氦冷固态实验包层模块(HCCB-TBM)将在国际热核聚变实验堆(ITER)上安装测试,以验证其氚增殖能力与核热移出能力。HCCB-TBM中的氚输运与流体的传热和传质、氢同位素交换、结构材料的SORET效应密切相关。考虑以上物理因素,基于商业软件COMSOL完成了HCCB-TBM氚增殖单元多物理场耦合的氢同位素输运模拟分析。分析结果表明:球床吹洗气体中含氢有助于抑制氚渗透损失;当吹洗气体含氢浓度为4.66×10^(-2)mol/m^(3)时,产生约13.2倍的氚渗透阻止效应。 展开更多
关键词 hccb-tbm 多物理场 氚输运
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Preliminary Shielding Analysis for HCCB TBM Transport
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作者 缪鹏 赵奉超 +2 位作者 曹启祥 张国书 冯开明 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第9期781-786,共6页
A preliminary shielding analysis on the transport of the Chinese helium cooled ceramic breeder test blanket module(HCCB TBM) from France back to China after being irradiated in ITER is presented in this contribution... A preliminary shielding analysis on the transport of the Chinese helium cooled ceramic breeder test blanket module(HCCB TBM) from France back to China after being irradiated in ITER is presented in this contribution.Emphasis was placed on irradiation safety during transport.The dose rate calculated by MCNP/4C for the conceptual package design satisfies the relevant dose limits from IAEA that the dose rate 3 m away from the surface of the package containing low specific activity III materials should be less than 10 mSv/h.The change with location and the time evolution of dose rates after shutdown have also been studied.This will be helpful for devising the detailed transport plan of HCCB TBM back to China in the near future. 展开更多
关键词 hccb tbm SHIELDING MCNP TRANSPORT
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HCCB TBM屏蔽块热工水力分析
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作者 李昕泽 武兴华 +1 位作者 王晓宇 李强 《核聚变与等离子体物理》 CSCD 北大核心 2017年第4期422-428,共7页
介绍了HCCB TBM屏蔽块初步设计阶段的最新设计,对比了概念设计评审阶段设计方案在结构上的差别,并对其进行了热工水力的分析。结果表明:温度最高处位于下防剪切键顶端,为246.9℃。速度、压强和对流换热系数均满足ITER标准。另外,根据温... 介绍了HCCB TBM屏蔽块初步设计阶段的最新设计,对比了概念设计评审阶段设计方案在结构上的差别,并对其进行了热工水力的分析。结果表明:温度最高处位于下防剪切键顶端,为246.9℃。速度、压强和对流换热系数均满足ITER标准。另外,根据温度分析计算结果,在下防剪切键处增加了挡板,其对于防剪切键的温度降低有显著效果。 展开更多
关键词 ITER hccb tbm 流体分析 传热分析 流固耦合
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中国氦冷固态增殖剂实验包层模块材料研究进展 被引量:1
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作者 盛倩 吴姝琴 +8 位作者 王晓宇 郁杰 廖洪彬 巩保平 杨国平 赵奉超 罗晓芳 钱小勇 罗德隆 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1402-1412,共11页
在未来核聚变反应堆中,为补充氚的消耗,需要在核聚变堆的包层中进行氚的在线增殖,以维持核聚变反应的持续进行。为验证这一关键技术,在国际热核聚变实验堆(ITER)上开展了ITER TBM计划(实验包层项目)。作为ITER计划成员方之一,中方以中... 在未来核聚变反应堆中,为补充氚的消耗,需要在核聚变堆的包层中进行氚的在线增殖,以维持核聚变反应的持续进行。为验证这一关键技术,在国际热核聚变实验堆(ITER)上开展了ITER TBM计划(实验包层项目)。作为ITER计划成员方之一,中方以中国氦冷固态增殖剂实验包层模块(HCCB TBM)概念参与ITER TBM计划。HCCB TBM现今进入初步设计阶段,而材料的制备技术和性能数据是支撑其结构设计、安全分析和服役工况评估的基础。本文综述和分析了HCCB TBM结构材料低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)与功能材料氚增殖剂和中子倍增剂的研究现状,并对这些材料下一步的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 中国氦冷固态增殖剂实验包层模块 低活化铁素体/马氏体钢 氚增殖剂 中子倍增剂
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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
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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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中国氦冷固态增殖剂试验包层模块1×4方案子模块后板结构设计 被引量:5
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作者 赵周 胡刚 +3 位作者 王琦杰 曹启祥 张国书 冯开明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期224-229,共6页
针对中国氦冷固态增殖剂试验包层模块(CH HCCB TBM),提出了新的1×4结构设计方案,在此基础上对TBM模块的核心部件子模块及其复杂的后板系统进行了详细的结构设计,并对子模块的后板系统进行了初步的结构承压分析。
关键词 CH hccb tbm 1×4方案 子模块结构设计 后板系统 承压分析
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Neutronic Calculation Analysis for CN HCCB TBM-Set 被引量:3
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作者 曹启祥 赵奉超 +4 位作者 赵周 武兴华 栗再新 王晓宇 冯开明 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第7期607-611,共5页
Using the Monte Carlo transport code MCNP, neutronic calculation analysis for China helium cooled ceramic breeder test blanket module (CN HCCB TBM) and the associated shield block (together called TBM-set) has bee... Using the Monte Carlo transport code MCNP, neutronic calculation analysis for China helium cooled ceramic breeder test blanket module (CN HCCB TBM) and the associated shield block (together called TBM-set) has been carried out based on the latest design of HCCB TBM-set and C-lite model. Key nuclear responses of HCCB TBM-set, such as the neutron flux, tritium production rate, nuclear heating and radiation damage, have been obtained and discussed. These nuclear performance data can be used as the basic input data for other analyses of HCCB TBM-set, such as thermal-hydraulics~ thermal-mechanics and safety analysis. 展开更多
关键词 MCNP hccb tbm-set neutronic calculation nuclear performance
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主破裂事故下中国固态实验包层模块电磁场分析 被引量:2
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作者 陈颜静 冯开明 +1 位作者 张国书 栗再新 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期338-343,共6页
本文基于中国固态实验包层模块(CN HCCB-TBM)优化设计,应用ANSYS软件参数化语言编程方法,对中国固态TBM在ITER等离子体两种主破裂事故下的电磁载荷进行了评估与分析,并利用分析结果进行了电磁-结构和电磁-热的耦合计算。研究结果表明中... 本文基于中国固态实验包层模块(CN HCCB-TBM)优化设计,应用ANSYS软件参数化语言编程方法,对中国固态TBM在ITER等离子体两种主破裂事故下的电磁载荷进行了评估与分析,并利用分析结果进行了电磁-结构和电磁-热的耦合计算。研究结果表明中国固态TBM的更新结构设计在等离子体瞬态变化中符合安全设计要求。 展开更多
关键词 中国固态实验包层模块 等离子体破裂 电磁载荷 耦合计算
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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
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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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