中国工程聚变实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor)目前正处于工程概念设计阶段,其目表是与ITER的目标形成互补,验证聚变堆的工程可行性,因此CFETR的关键设计目标为：(1)聚变功率50～200 MW；(2)工作时间比(duty time)为百分之三十至百分之五十；(3)实现氚自持(氚增殖比达到1.2).CFETR的工程概念设计基于ITER的部分工程和物理设计开展,其中偏滤器的设计基准为ITER所采用的标准下单零位形(即ITER-like),除此之外,考虑到未来聚变堆中所面临的更严苛的偏滤器热负荷能力的要求,特别增加了极向场线圈用于生成近期提出的引入额外X点的雪花偏滤器位形及Super-X位形。本论文的主要工作是基于SOLPS开展雪花偏滤器的数值模拟,明确目前的设计是否能够满足10 MW/m2的偏滤器靶板热负荷的工程限制以及偏滤器对辐射杂质的约束能力,并为进一步的设计和优化提供基础。与偏滤器运行状态联系最为紧密的等离子体参数为等离子体密度,随着密度的升高,偏滤器将会经历低再循环、高在循环以及脱靶三种运行模式。在本论文的工作中,我们基于主室内氘的充气速度开展了密度扫描的模拟,以完整的获得雪花偏滤器的随密度增加时运行模式演化的情况,给出合适的运行范围。另一方面是对辐射杂质的考虑,基于ITER的设计经验,在不考虑氚滞等问题时,CFC偏滤器本身的溅射的C杂质可以提供足够的杂质辐射以降低偏滤器靶板的峰值热负荷。为了更加高效的开展CFETR偏滤器的设计工作,本论文中仍然以C作为辐射杂质作为未来W偏滤器中充入辐射杂质(如N.Ne、Ar等)的代替,计算结果也将作为未来辐射杂质所需达到效果的判断基准。目前的计算中为了避免充气位置选择带来的不确定性,计算中假定偏滤器靶板材料为C从而自然的引入C杂质。模拟的结果表明随着密度的增加,特别是偏滤器在完全脱靶之后,C杂质更容易穿过X点进入芯部,在此之前C杂质在芯区和刮削层所占的比例低于1.5%。因此由于杂质约束性能的需求,偏滤器最多只能运行在部分脱靶状态(与ITER所要求的运行范围一致),因此对于主室氘充气速度的上限给出限制。基于SOLPS的模拟计算,我们获得了CFETR雪花偏滤器随着充气速度上升偏滤器运行状态完整的演化图像,并基于靶板峰值热负荷的工程限制以及对C约束能力的综合考虑,给出了目前偏滤器的最佳运行区间所对应的充气速度为1～3×1023S,此时内偏滤器处于部分脱靶状态,外偏滤器则可能处于高再循环或者部分脱靶状态。更进一步的物理和工程优化将基于目前的计算结果展开。