一种聚变堆固态水冷包层产氚增殖剂-中子倍增剂

    公开(公告)号:CN110148478B

    公开(公告)日:2021-01-01

    申请号:CN201910498081.5

    申请日:2019-06-10

    Abstract: 本发明公开了一种聚变堆固态水冷包层产氚增殖剂‑中子倍增剂,采用复相核壳的球形结构,内核为铍球,球壳为陶瓷态钛酸锂,陶瓷态钛酸锂包覆铍球。本发明为提高填充因子从而增加包层的产氚率,采用优化直径比的两元球床形式。由这种新型增殖‑倍增剂填充的水冷包层克服了铍作为中子倍增剂在事故工况下可能与水接触发生反应产生氢气的问题,从而能够有效提升水冷包层安全性。此外,这种增殖‑倍增剂小球的铍核心产生的倍增中子在释放的过程中必需经过外部包覆的增殖层,可望从宏观上增加中子与增殖剂反应的几率从而提高包层的总体产氚率。

    一种聚变堆水-氦冷陶瓷增殖剂包层

    公开(公告)号:CN107516549B

    公开(公告)日:2019-05-31

    申请号:CN201710508134.8

    申请日:2017-06-28

    CPC classification number: Y02E30/128

    Abstract: 本发明公开了一种聚变堆水‑氦冷陶瓷增殖剂包层,包括第一壁、冷却板、隔板和侧板等部件,包层同时采用水和氦气作为冷却剂,水用于冷却第一壁,氦气用于冷却除第一壁以外的部件;第一壁为U字形板,冷却板为凹字形板,冷却板位于第一壁内侧并与第一壁的侧壁连接,冷却板与隔板、侧板交叉,将包层内部空间划分成多个独立的沿径向排列的腔体,在与第一壁接触的腔体内填充Li2TiO3/Be12Ti混合球床作为氚增殖区,在不与第一壁接触的腔体内填充Be球床作为中子倍增区。本发明同时具有表面热流承受能力强、产氚性能好、冷却剂出口温度高、冷却剂与中子倍增区材料的相容性好、冷却剂流量易于控制等优点,具有良好的发展前景。

    一种聚变堆氚增殖包层优化设计方法

    公开(公告)号:CN107391904A

    公开(公告)日:2017-11-24

    申请号:CN201710451767.X

    申请日:2017-06-15

    CPC classification number: G06F19/701

    Abstract: 本发明公开了一种聚变堆氚增殖包层优化设计方法,包括中子学、热工水力学和结构学优化分析三大过程模块。在中子学-热工水力学的迭代优化初始阶段,全堆中子学分析只提供施加在第一壁上的中子壁载荷,基于一维圆柱模型的中子学分析得到TBR与热工水力学分析所需的核热沉积,并且将核热沉积归一化到中子壁载荷,建立二维径向布置热工水力学计算模型。在包层的径向布置同时满足中子学和热工水力学要求以后,再建立完整的包层结构并进行全堆中子学、热工水力学和结构力学分析,最终确定最佳的包层结构。利用该方法可避免中子学和热工水力学反复迭代优化过程中涉及到的复杂的几何建模过程,提高了聚变堆氚增殖包层的优化设计效率。

    一种聚变堆固态水冷包层产氚增殖剂-中子倍增剂

    公开(公告)号:CN110148478A

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201910498081.5

    申请日:2019-06-10

    Abstract: 本发明公开了一种聚变堆固态水冷包层产氚增殖剂-中子倍增剂,采用复相核壳的球形结构,内核为铍球,球壳为陶瓷态钛锂酸,陶瓷态钛锂酸包覆铍球。本发明为提高填充因子从而增加包层的产氚率,采用优化直径比的两元球床形式。由这种新型增殖-倍增剂填充的水冷包层克服了铍作为中子倍增剂在事故工况下可能与水接触发生反应产生氢气的问题,从而能够有效提升水冷包层安全性。此外,这种增殖-倍增剂小球的铍核心产生的倍增中子在释放的过程中必需经过外部包覆的增殖层,可望从宏观上增加中子与增殖剂反应的几率从而提高包层的总体产氚率。

    一种可适应于两种聚变功率的聚变堆包层

    公开(公告)号:CN107195332B

    公开(公告)日:2019-01-04

    申请号:CN201710451380.4

    申请日:2017-06-15

    Abstract: 本发明公开了一种可适应于两种聚变功率的聚变堆包层,由第一壁、冷却板、支撑隔板和侧板组成,冷却板和支撑隔板分别沿径向和环向布置,将包层分隔成多个氚增殖区和中子倍增区。该包层有两套相互独立的冷却剂系统,每套冷却剂系统分别由四个分配联箱与第一壁、冷却板、支撑隔板、侧板配合构成。该包层在聚变堆低功率阶段运行时,只打开一套冷却剂系统;在高功率阶段运行时,同时打开两套冷却剂系统。为提高氚增殖区在低聚变功率运行下的温度以利于氚的释放,两套冷却剂系统在各部件中采用交叉间隔流道布置。本发明可以避免聚变堆在高低功率转换时更换包层的操作,节省了氚增殖剂、中子倍增剂和钢结构等材料,提高了聚变堆运行的经济性。

    一种球床综合实验测量装置及方法

    公开(公告)号:CN106969792B

    公开(公告)日:2019-10-15

    申请号:CN201710094820.5

    申请日:2017-02-22

    Abstract: 本发明公开了一种球床综合实验测量装置及方法,由球床实验段本体供气系统和实验数据测量与采集系统组成,球床实验段本体的进、出气腔分别通过管道与供气系统的出气口和进气口连通,球床实验段本体由金属网封闭,外侧设有加热带,球床实验段本体内的中部安装有热线,球床实验段本体上安装有用于采集实验段温度、压力/压差以及流量信号并传递给数据采集端的温度传感器、压力传感器以及实验段入口处的流量传感器,温度传感器用于检测热线及球床温度变化。本发明可用于球床热工流体参数测量中,不仅球床测量工况范围广,而且可在一次实验中同时实施各个参数的测量,有效降低了实验成本和实验时间。

    一种球床综合实验测量装置及方法

    公开(公告)号:CN106969792A

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201710094820.5

    申请日:2017-02-22

    Abstract: 本发明公开了一种球床综合实验测量装置及方法,由球床实验段本体供气系统和实验数据测量与采集系统组成,球床实验段本体的进、出气腔分别通过管道与供气系统的出气口和进气口连通,球床实验段本体由金属网封闭,外侧设有加热带,球床实验段本体内的中部安装有热线,球床实验段本体上安装有用于采集实验段温度、压力/压差以及流量信号并传递给数据采集端的温度传感器、压力传感器以及实验段入口处的流量传感器,温度传感器用于检测热线及球床温度变化。本发明可用于球床热工流体参数测量中,不仅球床测量工况范围广,而且可在一次实验中同时实施各个参数的测量,有效降低了实验成本和实验时间。

    一种聚变堆水-氦冷陶瓷增殖剂包层

    公开(公告)号:CN107516549A

    公开(公告)日:2017-12-26

    申请号:CN201710508134.8

    申请日:2017-06-28

    CPC classification number: Y02E30/128 G21B1/13 G21B1/11

    Abstract: 本发明公开了一种聚变堆水-氦冷陶瓷增殖剂包层,包括第一壁、冷却板、隔板和侧板等部件,包层同时采用水和氦气作为冷却剂,水用于冷却第一壁,氦气用于冷却除第一壁以外的部件;第一壁为U字形板,冷却板为凹字形板,冷却板位于第一壁内侧并与第一壁的侧壁连接,冷却板与隔板、侧板交叉,将包层内部空间划分成多个独立的沿径向排列的腔体,在与第一壁接触的腔体内填充Li2TiO3/Be12Ti混合球床作为氚增殖区,在不与第一壁接触的腔体内填充Be球床作为中子倍增区。本发明同时具有表面热流承受能力强、产氚性能好、冷却剂出口温度高、冷却剂与中子倍增区材料的相容性好、冷却剂流量易于控制等优点,具有良好的发展前景。

    一种可适应于两种聚变功率的聚变堆包层

    公开(公告)号:CN107195332A

    公开(公告)日:2017-09-22

    申请号:CN201710451380.4

    申请日:2017-06-15

    CPC classification number: Y02E30/128 G21B1/11 G21B1/13

    Abstract: 本发明公开了一种可适应于两种聚变功率的聚变堆包层,由第一壁、冷却板、支撑隔板和侧板组成,冷却板和支撑隔板分别沿径向和环向布置,将包层分隔成多个氚增殖区和中子倍增区。该包层有两套相互独立的冷却剂系统,每套冷却剂系统分别由四个分配联箱与第一壁、冷却板、支撑隔板、侧板配合构成。该包层在聚变堆低功率阶段运行时,只打开一套冷却剂系统;在高功率阶段运行时,同时打开两套冷却剂系统。为提高氚增殖区在低聚变功率运行下的温度以利于氚的释放,两套冷却剂系统在各部件中采用交叉间隔流道布置。本发明可以避免聚变堆在高低功率转换时更换包层的操作,节省了氚增殖剂、中子倍增剂和钢结构等材料,提高了聚变堆运行的经济性。

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