聚变堆熔盐冷却偏滤器靶板结构设计与分析

doi:10.16568/j.0254-6086.201803014

核聚变与等离子体物理 ›› 2018, Vol. 2 ›› Issue (3): 329-333.DOI: 10.16568/j.0254-6086.201803014

聚变堆熔盐冷却偏滤器靶板结构设计与分析

常小博1，宋云涛2，彭学兵2，卯鑫2

(1. 中国科学技术大学，合肥 230026；2. 中国科学院等离子体物理研究所，合肥 230031)

收稿日期:2017-06-02 修回日期:2018-03-14 出版日期:2018-09-15 发布日期:2018-09-14
作者简介:常小博(1990–)，男，河南省夏邑县人，硕士，研究方向：核科学与技术。
基金资助:
中国科学院合肥研究院院长基金(YZJJ201509)

Structural design and analysis of a molten-salt-cooled divertor target for fusion reactor

CHANG Xiao-bo1，SONG Yun-tao2，PENG Xue-bing2，MAO Xin2

(1. University of Science and Technology of China, Hefei 230026; 2. Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Science, Hefei 230031)

Received:2017-06-02 Revised:2018-03-14 Online:2018-09-15 Published:2018-09-14

摘要/Abstract

摘要：

为提高偏滤器的抗中子辐照能力，兼顾高热承载能力和聚变堆经济性的需要，提出了基于熔盐冷却(MSC)的偏滤器靶板结构设计。它采用FLiNaK作为冷却剂，钨镧合金为热沉材料，钨为第一壁材料。通过数值计算评估了靶板的热负荷承载能力，并完成了偏滤器冷却剂回路设计，优化了偏滤器各模块之间的流量分配。此MSC偏滤器靶板设计可以有效去除10~15MW•m^-2热负荷，为适应未来聚变堆偏滤器靶板发展的需要提供了一种设计解决方案。

关键词: 聚变堆, 偏滤器靶板, 熔盐冷却, 热工水力, 热应力分析

Abstract:

In order to design a divertor with resistance to neutron irradiation, achieve a high heat transfer capacity and improve the efficiency of fusion plant, a molten-salt-cooled (MSC) divertor target is proposed. The MSC divertor target adopts FLiNaK as the coolant, and tungsten alloy as heat sink material, and tungsten as first wall material. The heat transfer capacity was evaluated with numerical calculation, and the cooling system of divertor was designed to optimize flux distribution among different modules. The MSC divertor target design can effectively withstand a steady heat flux of 10~15MW•m^-2, and will provide a design solution of the development need of a divertor target in further fusion reactor.

Key words: Fusion reactor, Divertor target, Molten-salt-cooled, Thermo-hydraulic, Thermo-mechanical

中图分类号:

TL62+6

常小博1，宋云涛2，彭学兵2，卯鑫2. 聚变堆熔盐冷却偏滤器靶板结构设计与分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(3): 329-333.

CHANG Xiao-bo1，SONG Yun-tao2，PENG Xue-bing2，MAO Xin2 . Structural design and analysis of a molten-salt-cooled divertor target for fusion reactor[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2018, 2(3): 329-333.

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聚变堆熔盐冷却偏滤器靶板结构设计与分析

Structural design and analysis of a molten-salt-cooled divertor target for fusion reactor

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