ITER校正场线圈过渡馈线的热力学性能研究

根据ITER装置对过渡馈线技术性能的要求及馈线系统工作时所处的特殊低温真空环境,考虑热传导和辐射换热等因素,采用有限元分析法对过渡馈线系统进行了稳态热分析、瞬态热分析、温度-结构耦合分析,获得了过渡馈线的温度分布、系统热漏、温度及变形的时间历程曲线,为过渡馈线的设计和改进提供了依据。

ITER极向场线圈过渡馈线冷屏的结构优化与传热耦合分析

国际热核聚变实验堆磁体馈线系统是连接杜瓦内部的磁体线圈和杜瓦外部之间的冷源、电源以及控制系统的重要通道,其主要作用是为磁体线圈供电、冷却和测量控制诊断。本文通过理论传热计算、利用有限元分析软件ANSYS进行热分析和温度-结构耦合分析,对处于特殊低温与真空环境的辐射冷屏进行了结构优化,保证了系统的安全运行,为降低冷屏热应力和4.5 K温区的热负荷、减小整个系统的热漏指明了方向,为下一轮冷屏结构设计提供了可靠的依据。

ITER纵场磁体过渡馈线结构力学分析

运用数值方法计算了不同等离子体运行时刻纵场磁体过渡馈线(CFT)超导母线上的电磁载荷,并确定了磁感应强度最大的时刻,采用增量有限元法对过渡馈线进行非线性力学分析,得到不同工况下结构上的应力分布及变形情况。分析结果表明,带有万向节的过渡馈线结构具有足够的强度来承受运行过程中的各种载荷,从而证明了结构设计的合理性。

ITER校正场过渡馈线冷质支撑的设计与传热分析

对过渡馈线的冷质支撑在真空与低温环境下的绝热性能进行研究,以增大热阻抑制热量传递为目的,在保证强度的基础上,同时考虑加工与装配的方便,确定了一种支撑结构。并利用有限元方法对该结构进行了稳态传热分析,得出了支撑的温度分布和冷量损耗大小。研究表明该支撑在满足强度的要求下,不仅结构简单、装配方便而且绝热性能良好,能很好地降低ITER制冷系统的热负载。