托卡马克工程试验增殖堆Li冷包层的磁流体动力学压降分析

本文对液态金属 Li 流过托卡马克工程试验增殖堆自冷包层的磁流体动力学(MHD)压降进行了分析,讨论了内侧包层有无裂变、燃料元件的形式、包层能量倍增因子 M 及第一壁冷却孔道宽度对包层总压降的影响,从 MHD 流动分析的观点,为中子学、结构和热工水力设计提出了设计要求。

TCB混合堆Li自冷包层MHD流动设计

从磁流体动力学MHD压降的物理原理出发,对TCB(Tokamak Commercial Breeder)商用混合堆Li自冷包层的MHD流动方式进行了改进,提出了第一壁环向流动(平行环向磁场流动)、核燃料增殖区径向流动的MHD流动设计,以解决混合堆为改善堆的经济性而采取提高包层核燃料富集度的途径所带来的热工、MHD压降和安全问题。分析和数值计算结果表明,第一壁环向流动设计可以满足包层核燃料富集度从0.5%增加到1%、相应的热功率从4500MW增加到7900MW时来自MHD压降和热工设计要求,并且MHD压降和第一壁最高温度、第一壁结构材料与Li界面的最高温度都有裕量。该流动模型用于TETB(Tokamak Engineering Test Breeder)工程试验混合堆Li冷包层设计,可望堆系统在Li压力约为1.5MPa的工况下运行。

托卡马克工程试验混合堆等离子体性能的等值线图分析

本文简要叙述托卡马克工程试验混合堆等离子体概念设计的物理基础,对等离子体性能进行了等值线图(Plasma Operation Contour)分析。根据工程试验混合堆的要求,得出一组等离子体参数。