CFETR 杜瓦冷屏初步设计与热分析

doi:10.16568/j.0254-6086.201904009

核聚变与等离子体物理 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (4): 343-347.DOI: 10.16568/j.0254-6086.201904009

CFETR 杜瓦冷屏初步设计与热分析

王开松1，白玉成1，葛剑2

(1. 安徽理工大学机械工程学院，淮南232001；2. 中国科学院合肥物质研究院等离子体物理研究所，合肥 230031)

出版日期:2019-12-15 发布日期:2019-12-16
作者简介:王开松(1969-)，男，汉族，安徽肥东人，博士，教授，从事机械结构设计与分析工作。
基金资助:
中国聚变工程实验堆集成工程设计研究(2017YFE0300503)

Preliminary design and thermal analysis of CFETR cryostat thermal shield

WANG Kai-song1, BAI Yu-cheng1, GE Jian2

(1.School of Mechanical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001； 2. Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Science, Hefei 230031)

Online:2019-12-15 Published:2019-12-16

摘要/Abstract

摘要：

选择304LN 不锈钢作为冷屏的制作材料，将杜瓦冷屏分为16 个扇区，每个扇区由20 个子部分组成，在每一个子部分上布置相应的冷却管。选择液氦作为冷却剂。为检验杜瓦冷屏结构是否符合设计要求，分析了杜瓦冷屏的传热方式以及冷却原理，利用FLUENT 软件对设计的冷屏结构进行了热分析，得到了杜瓦冷屏面板的温度分布情况以及冷却管道进出口压力差。结果表明，杜瓦冷屏面板温度和冷却管道进出口压力差在合理范围内，验证了冷却管道布局的合理性，为后续杜瓦冷屏的设计提供了重要参考。

关键词: CFETR, 杜瓦冷屏, 热辐射, 热分析

Abstract:

Cryostat thermal shield (CTS) of China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) is designed with 304LN stainless steel being selected as the CTS material. The CTS is divided into 16 sectors with each sector encompassing 20 sub-sectors, the corresponding cooling tubes are arranged on each sub-sector of the CTS panel sector, and liquid helium is selected as the coolant. The thermal analysis of the designed CTS structure is performed based on FLUENT, and the temperature distribution of the CTS panel and the pressure difference between the inlet and outlet of the cooling pipeline are obtained. The results show that the temperature of the CTS panel and the pressure difference between the inlet and outlet of the cooling tubes are within a reasonable range, which verifies the rationality of the layout of the cooling pipeline, and it provides reference for optimal design of the CTS.

Key words: CFETR, Cryostat thermal shield, Thermal radiation, Thermal analysis

中图分类号:

TL62+6

王开松1，白玉成1，葛剑2. CFETR 杜瓦冷屏初步设计与热分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2019, 39(4): 343-347.

WANG Kai-song1, BAI Yu-cheng1, GE Jian2. Preliminary design and thermal analysis of CFETR cryostat thermal shield[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2019, 39(4): 343-347.

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CFETR 杜瓦冷屏初步设计与热分析

Preliminary design and thermal analysis of CFETR cryostat thermal shield

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