EAST离子回旋共振加热天线设计与研究

来源 :中国科学院合肥物质科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangshuyunhuiming
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
EAST离子回旋共振加热天线是EAST托卡马克装置中非常重要的辅助加热设备之一,质量的优劣将直接影响着EAST装置将来运行时等离子体的各项基本物理参数。本课题的意义在于从整个工程的安全、优质等方面考虑,在离子回旋共振加热天线设计、加工、制造之前,对离子回旋共振加热天线的总体结构进行了全面地分析研究,并根据电磁学,静力学,热力学等理论和运用有限元数值方法对离子回旋共振加热天线关键部件进行了一系列相关的结构性能仿真,评定了离子回旋共振加热天线关键部件在不同工况下的应力强度,考察设计结果是否符合离子回旋共振加热天线设计要求,并通过相关的检漏实验,焊接装配和工程调试实验以及加热实验验证了离子回旋加热天线理论分析的可靠性和结构设计的合理性,不仅为整个离子回旋加热天线系统工程建设做出了积极贡献,而且为我国未来离子回旋共振加热天线的进一步改进或设计更高功率的离子回旋共振加热天线获得了技术储备和提供了有益的参考。   论文首先介绍了离子回旋共振加热天线系统组成,其次详细地介绍了离子回旋共振加热天线的基本构成和离子回旋共振加热天线设计准则,然后根据离子回旋共振加热天线关键部件的物理和工程设计要求,结合充分地调研,完成了离子回旋共振加热天线结构材料的选择和离子回旋共振加热天线中的法拉第屏蔽,电流带,真空馈口关键部件以及离子回旋共振加热天线液压移动结构的结构设计,为后面的相关分析提供基本依据。   在分析阶段,根据离子回旋共振加热天线中的法拉第屏蔽和电流带实验工况,首先分析了法拉第屏蔽、电流带关键部件上感应电流和电磁力产生机理,给出了法拉第屏蔽、电流带在等离子体破裂后不同时刻的感应电流分布和所受电磁力大小的情况以及由Halo电流和环向磁场在法拉第屏蔽,电流带上产生的电磁力的大小情况。同时通过分析计算获得了实验时真空馈口的电场强度分布和不同加热频率下的电压驻波比大小情况,详细地评估了真空馈口的电物理特性。其次根据EAST离子回旋共振加热天线运行的特点,详细地分析了法拉第屏蔽,电流带和真空馈口实验时的传热机制,同时参考国外同类装置在实验时获得的数据和结合本国离子回旋共振加热天线的运行基本物理参数分别对法拉第屏蔽和电流带进行了不同水流速下的传热分析,获得了不同流速下的温度场分布。论文还对对真空馈口在内、外导体材料不同的情况下分别在自然冷却和主动冷却的条件下进行了相应的传热分析,获得了真空馈口在内、外导体材料不同的情况下在自然冷却和主动冷却的条件下温度场分布。最后通过运用工程有限元的的方法对法拉第屏蔽,电流带,真空馈口关键部件在不同的工况下进行了结构有限元分析,获得了法拉第屏蔽,电流带和真空馈口在不同工况下的应力云图和位移云图,根据分析数据详细地考察了法拉第屏蔽,电流带和真空馈口关键部件在不同工况下的结构强度性能。通过这样大量的、系统的分析研究,详细地评价了法拉第屏蔽结构,电流带和真空馈口设计的合理性以及结构的安全性和可靠性,并获得了丰富的分析数据。   所设计制造的法拉第屏蔽,真空馈口经过检漏实验以及真空馈口成功地完成焊接装配,进一步验证了法拉第屏蔽和真空馈口结构设计的合理性和焊接方法选择的正确性。另外整个离子回旋共振加热天线成功地进行了工程调试实验和参加了2008年首次物理实验,获得了一些相关的实验数据,综合评价了整个离子回旋加热天线的结构使用性能并验证了有限元仿真分析结果。  
其他文献
小学信息技术教学在完善学生计算机运用能力,以及培育学生独特的数字思维能力方面起到了不可忽视的重要作用.不仅如此,伴随着国内数字计算机行业的繁荣,物联网技术在实际的工
该文研究了两种渣系(酸性钛钙型和碱性低氢型)T91钢钨极氩弧焊用的药芯焊丝.两种焊丝的焊接工艺性能、熔敷金属的化学成分、扩散氢含量及力学性能均达到了技术指标规定的要求
目的 探究对上消化道穿孔患者开展腹腔镜联合胃镜行修补术治疗的效果观察.方法 选取150例上消化道穿孔患者,随机分为(传统开腹手术)对照组和(腹腔镜联合胃镜行修补术)实验组
单光子发射计算机断层成像(SPECT)不仅己成为一种临床广泛应用的诊断工具,也应用于分子影像学和分子生物学的前沿研究,因此动物成像和人体成像都在应用这类成像工具。其利用
本文通过对荣华二采区10
期刊
近年来,随着我国媒体技术的不断发展与进步,呈现给广大媒体使用者们多元化的媒体形式,随着我国媒体形式的不断创新与升级,使得传统媒体与新媒体相互融合,成为我国媒体发展必
该文研究了多种增容剂对废胶粉增韧废聚丙烯(PP)体系的影响,从中筛选出两种较理想的增容剂:甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和聚乙烯接支马来酸酐(CA),并系统地研究了这 两种增容
目的 探讨针灸治疗神经性头痛的具体方法及意义.方法 选取2018年5月~2019年4月收治的78例神经性头痛患者,随机分为对照组、研究组,均给予两组活血祛风通络汤治疗,在该方剂的基
该文主要研究了管线钢的粗晶区韧性与显微组织之间的关系.以X60级热轧态管线钢和HSLA-100调质态管线钢为研究对象,通过热模拟试验、夏比冲击试验和环形缺口拉伸试验,并借助于
本论文对激光等离子体直接注入的RFQ加速器进行了全面、系统的研究,包括其动力学设计、腔体设计、腔体冷模测试、腔体煅炼和载束实验调试等内容。   目前,常用的RFQ设计方法