EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)超导托卡马克实验装置作为国家“九五”重大科学工程，是我国自行设计研制的世界上第一个全超导磁约束核聚变实验装置，其科学目标是为和平利用聚变能奠定工程技术和物理基础。随着聚变技术的不断发展，辅助加热功率不断增加，需要不断的提高偏滤器换热性能。偏滤器热工研究成为目前托卡马克装置工程研究的重点之一。本论文是EAST偏滤器热工设计的系统介绍。当前石墨瓦偏滤器已经在EAST装置上运行。未来钨偏滤器的设计能够保障下一步更高功率(10MW/m2)的长脉冲运行，为高功率长脉冲物理实验研究奠定工程基础。　　本论文在偏滤器物理设计阶段，对等离子体位形和靶板结构设计，数值模拟的方法进行了介绍;在工程设计阶段，对偏滤器冷却结构的演化和冷却形式，造成偏滤器失效的原因和冷却系统设计方法进行探讨。本论文重点在工程设计阶段,着重对EAST偏滤器冷却结构和冷却系统进行研究，主要研究内容和结论如下:　　首先，对石墨瓦偏滤器冷却结构设计关键工艺进行了研究。通过实验和数值模拟手段，比较光孔结构，埋管的两种典型方式（打压胀管和高温真空钎焊）三种实验件换热效率的差别，对原型件进行实验研究。目前胀管结构能够满足低热负荷1MW/m2条件下运行，在高热负荷区域，埋管冷却采用钎焊比较可靠。胀管工艺的研究为EAST当前低热负荷区域结构设计提供依据，同时钎焊结构和数值模拟方法也对高热负荷区域的结构设计有借鉴意义。　　其次，开展了石墨瓦偏滤器冷却系统设计。根据当前偏滤器靶板热负荷分布，对冷却结构开展传热计算，对偏滤器在内的内部部件开展了热工设计，提出并评估了整个石墨瓦偏滤器冷却系统设计方案。对胀管方案中原有水道直径将从直径12mm更改到直径10mm的影响进行了说明。石墨瓦偏滤器于2012年通水运行，证明了冷却系统设计的基本可靠。　　继而，开展了钨偏滤器monoblock冷却结构优化设计。对monoblock制造工艺进行了探讨。使用商业软件FLUENT，数值研究流动参数及几何参数对其流动换热特性的影响。采用对流换热系数以及压差来衡量改变流动参数时的monoblock流动换热的优劣;采用热阻以及峰值系数PF来衡量改变几何参数时的monoblock换热特性的优劣。流动参数方面，流速的增加会增强monoblock流向及周向壁面对流换热系数，降低温度和热应力，但增加局部需承受的热流和增大压降;进口水温的增加会增大monoblock流向及周向壁面对流换热系数，减小热应力和压降，但会增大温度;水压对其换热及流动特性几乎没有影响，唯一影响在于当地过冷度的不同。几何参数方面，应取较小值的几何参数有:宽度L、受热面与流道距离△;应取较大值的几何参数有:流道半径r1;应适当取值的几何参数有:铬锆铜壁厚△21、铜管壁厚△32;不重要参数有:高度H。优化设计结果为钨偏滤器monoblock结构设计提供了普遍规律，在EAST装置中可结合具体情况采用。　　另外，对将要搭建的钨偏滤器测试平台提出了具体设计方案，对实验平台参数，设计，将要开展的实验进行了介绍。平台可以实现两方面的测试需求:1）对设计的冷却结构的流动换热特性进行测试，衡量冷却结构的换热效率和流动损失特性;2）能够满足验证性实验的高温高压水的流动条件。今后实验研究进行主要分为三个阶段:①流动换热特性研究;②优化设计;③验证。目前平台已经完成概念设计方案，为今后开展实验奠定了前期基础。　　最后，开展了钨偏滤器冷却系统设计。根据前面的优化规律结果，结合EAST装置，优化了monoblock高度和三级管路管径。参数△上限不超过11mm，下限要满足等离子体放电运行。当D=12mm，冷却水流速v=4.1m/s时，可实现满足换热要求的最小流量，使三级水管管径优化至最小，为工程操作提供便利。对影响钨偏滤器冷却系统的水的各个参数进行探讨。整个冷却系统设计参数:上部偏滤器总水量为400t/h，要求水泵扬程为7atm，整个系统温升不超过30℃。给出了钨偏滤器在内的内部部件水冷系统概念流程图。未来该方案设计将直接运用于EAST装置中。