运行温度对NbTi管内电缆导体瞬态稳定性的影响实验研究与分析

在SULTAN测试设备上进行了含分离铜股线NbTiCICC在不同温度裕度下的瞬态稳定性的实验研究,应用脉冲场对样品的高场区的中心段(长度是390 mm)进行感应加热,发现设计的含分离铜股线CICC有很强的抗磁扰动能力,该文分析了这个现象的原因,研究了股线上的运行温度对稳定性的影响并对3个CICC导体进行稳定性差异分析,通过理论计算,对理论计算值和实验测量值进行了比较,为HT-7U纵场和极向场.NbTi CICC的运行温度的选择提供实验依据。

HT-7U超导托卡马克装置真空室结构数值分析

真空室作为HT-7U超导托卡马克核聚变试验装置主机关键部件,是等离子体运行的直接场所,在装置运行期间,它不仅受到电磁载荷,而且还会受到夹层内压力硼化水和250℃高温烘烤所产生的热应力。首先采用数值模拟方法分析了真空室在等离于体突然破裂以及垂直位移事件诱发HALO电流所产生的电磁载荷,然后借用大型有限元分析程序COSMOS和NASTRAN,分析了真空室在各种工况下的应力分布和位移变形,为超导托卡马克同类装置真空室的结构设计提供了有价值的理论依据。

Pt100温度计电阻和温度关系的拟合

全超导托卡马克(Tokam ak)装置EAST是国家"九五"大科学工程,温度参数是超导磁体最重要也是最基本的运行参数之一。工作在液氮温区的装置部件的温度通过铂电阻温度计Pt100进行监测。根据温度计的一组实测R-T数据进行拟合,得到与实际温度逼近度高的R-T关系函数,从而提高了EAST装置液氮温区温度测量的准确度。

HT-7U装置纵场线圈的稳态及瞬态传热分析

文章分析了 TH- 7U托卡马克核聚变装置在正常和非正常运行情况下产生的各种热负荷在纵场磁体上的热行为 ,给出了纵场线圈盒最严重部位上的温度分布云图 ,计算过程考虑了核热沉积、各种热传导、热辐射、涡流损耗热和迫流式超临界氦进行对流换热等过程。针对等离子体快速破裂时 ,在极短的时间内 ,其纵场磁体中产生的较大涡流损耗而引起的焦耳热对纵场线圈盒与超导磁体之间的热传递过程加以研究。该文采用国际上较为流行的有限元分析软件 COSMOS/ M进行计算 ,由于简化了纵场线圈有限元分析模型及真实情况下部分热流量的不确定性 ,所得结果较为乐观 ,但这些结果对 HT- 7U装置的工程设计仍具有重要意义。

HT-7U超导磁体导体摩擦系数的测定

HT 7U超导托卡马克的纵场磁体 (TF)和极向场磁体 (PF)都将采用3 8K超临界氦迫流冷却的CICC (CableinConduitConductor)。描述了HT 7U超导托卡马克CICC的摩擦阻力实验。实验采用常温的氮气作工质 ,雷诺数Re范围达到30 0～ 6 0 0 0。利用Katheder经验公式对实验的摩擦阻力系数进行了重新拟合 ,它与经验公式的计算结果存在一定的误差。给出了适于测试导体摩擦阻力系数的经验公式 ,以及导体在工作状态下的摩擦阻力损失。

变负荷电流引线的设计

超导核聚变实验装置(EAST)的极向场超导磁体常常运行在空载、变电流条件下;;将这种电流引线设计成过载电流引线可以进一步降低低温系统的热负荷。本文计算了不同材料制作的电流引线在额定电流和过载情况下的漏热、温度分布等参数;;在分析计算的基础上给出了制造电流引线时的选材原则以及过载运行的条件。

COSMOS/M 有限元程序在 Tokamak 装置设计中的应用

概述了有限元技术及其在Ｔｏｋａｍａｋ装置工程设计中应用的最新发展动态。对新一代面向微型计算机的大型结构有限元分析程序ＣＯＳＭＯＳ／Ｍ作了较全面的剖析，并给出了应用该程序对核聚变实验装置中大型机械结构强度分析的应用实例。

超导磁体气冷电流引线的优化设计

从超导磁体气冷电流引线的经典微分方程出发,将电流引线分为很少的几段,提出了一种较为精确计算电流引线长横比及由电流引线末端流入低温容器热量的计算方法。并以黄铜为例计算了电流引线的长横比和流入低温容器的热量。

用于ITER的NbTi超导股线临界电流测试方法

介绍了一种用于ITER的NbTi超导股线在不同温度下临界电流测试的方法和装置。该装置包括一孔径为70mm、最高磁场高达16T的背景磁体以及变温杜瓦等系统。对NbTi超导线变温测试设计了二元电流引线。用该系统得到了其NbTi超导股线在不同磁场不同温度下的临界电流,用"Luca"定标律拟合了测试结果,并对测试结果进行了分析。

温度计标定中曲线拟合的应用及研究

文章从曲线拟合的基本原理出发,介绍了在无变量与自变量函数关系的情况下,如何对温度计标定的实验数据进行合理的曲线拟合,从而实现温度计标定;并介绍了编程实现对数学解析式进行求解的具体流程。

核聚变装置放电真空室材料的要求和发展

通过回顾托卡马克核聚变实验装置的发展历程和放电真空室及内部部件材料的运用历史,联系近些年国内外一些托卡马克装置的最新实验结果,对不锈钢、钛合金、纤维增强的复合材料在放电真空室上的应用进行展望,为未来核聚变实验装置的工程设计和材料选择提供了依据。

HT-7U超导托卡马克真空室的结构设计

本文详细描述了 HT- 7U真空室的结构设计 ,并通过有限元程序进行力学分析 。

HT-7U NbTi管内电缆导体瞬态稳定性的实验研究与分析

在SULTAN测试设备上进行了含分离铜股线CICC瞬态稳定性的实验研究 ,应用脉冲场对样品的脉冲场区域 (3 90mm)进行感应加热 ,发现设计的含分离铜股线CICC能够经受住很大的瞬态磁扰动 ,分析了这个现象的原因 ,并就股线上的电阻层对稳定性的影响进行了分析 ,对 4个CICC导体的稳定性差异进行分析和稳定性裕度的理论计算 ,由理论计算值和实验测量值进行比较分析 ,为HT

管内电缆导体稳定性理论与实验研究

管内电缆导体 ,又称 CICC,是目前大型低温超导磁体的首选导体。随着超导技术的发展 ,CICC在大型超导核聚变实验装置及超导储能磁体中的应用具有不可比拟的优越性。为降低导体成本而提出了在 CICC中采用的超导股线配以纯铜股线的设计方案 ,开展含纯铜股线 CICC稳定性机理及实验的研究 ,并开发 CICC优化设计软件 ,对 CICC在高科技中的应用意义重大。

HT-7U托卡马克装置中超导螺管模型磁体的设计与实验研究

介绍了 TH- 7U超导 Tokamak核聚变装置中超导螺管模型磁体的设计过程及其电磁与力学性能分析。并通过对其进行的大型超导试验获得了一些重要参数 ,这些参数的取得将对 HT-7U装置中超导磁体的工程设计具有很重要的指导意义。

基于QNX的SAT监控系统的研究与实现

首先介绍系统分析工具包(SAT)的工作过程,其次描述利用SAT功能所设计和开发的监控系统,再介绍SAT所提供的几种数据过滤器,最后对软件开发中所遇到的问题进行分析并提出相应的解决方法。该系统的建立有助于优化系统,提高系统的整体性能。

HT-7U极向场电源控制系统跨平台网络通信

核聚变装置HT-7U对极向场电源控制实时性要求特别高,必须在一个控制周期(1m s)内完成对12套电源设备的通信、反馈控制、采集、测量等闭环控制环节的操作。该系统利用了QNX平台的微内核实时性。同时为了增强人机界面的友好性,采用W indows系统作为操作平台。本文描述了在QNX和W INDOW S不同操作系统之间的一种跨平台网络通信。实践表明基于TCP/IP协议,利用SocketAPI建立的套接字在两种操作系统之间进行通信是完全可行的,而且是高效的。

EAST技术诊断系统监控子系统分析和设计

EAST是为科学研究建造的全超导核聚变实验装置。根据EAST的实验特点和性能要求,技术诊断系统数据监控子系统采用管理层、控制层和现场设备层3层网络结构完成对装置的监控,通过采集卡和以太网实现信号采集及数据的传送。在EAST工程调试实验和两轮放电实验中,该数据监控系统成功实现了对EAST装置的运行状态和故障诊断的实时监控,表明该系统具有性能稳定、可靠等特点。

中心螺管模型线圈交流损耗计算及测试

中心螺管模型线圈选用 Nb Ti/ Cu复合超导材料 ,超导股线直径 0 .85 m m,Cu截面积与 Nb Ti截面积比为 1.38;经过 4级绞缆和成型 ,导体尺寸为 17.4 mm× 17.4 m m,中心冷却孔直径 4 .1m m。线圈用超临界氦冷却 ,流体进口温度为 3.8- 4 .2 K,压力 6 bar,每个流道流量 2 .2 g/ s。用量热法对中心螺管模型线圈进行了交流损耗测试并与计算值相比较 ,3次交流损耗电流分别是 :30 0 A/ s速度励磁和放电 ,最大电流 5 k A ,交流损耗测量值为每脉冲 78.3J;30 0 A / s速度励磁和放电 ,最大电流 7k A ,交流损耗测量值为每脉冲 14 0 .7J;4 0 0 A/ s速度励磁和放电 ,最大电流 7k A,交流损耗测量值为每脉冲14 5 .4 J;计算值分别为每脉冲 98J,1385 J,14 2 J;两者较好相符。

HT-7U托卡马克核聚变装置中纵场超导磁体系统的设计

HT-7U核聚变实验装置是"九五"国家重大科学工程项目,它是一个具有非圆截面的全超导托卡马克装置,是用于研究先进的托卡马克运行模式来获得准稳态的、极长的长脉冲等离子体,并可实现全电流下的双零高β和单零等离子体的运行实验。整个装置包括装置主机以及低温、真空、电源及控制、数据采集和处理、波加热、波驱动电流、诊断与公共基础设施等重要子系统,其中装置主机是由超导纵场磁体系统、超导极向场磁体系统、真空室及其内部部件、内外冷屏和外真空杜瓦5大部件组成。文章主要介绍了HT-7U纵场超导磁体系统结构与超导管状电缆CICC(Cable-in-ConduitConductor)的设计以及该磁体系统的各种力学分析等。