EAST-NBI反向电子吸收板换热计算与分析

• 作者: 于玲 李军 栗翔 胡纯栋 蒋才超 许永建 谢亚红 陶玲 顾玉明
• 来源期刊: 核技术
• 学科: 工学
• 关键词: 中性束注入 电子吸收板 换热 极限运行时长 数值模拟
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 核能科学与工程
• 页码范围: 71-75
• 页数: 5页
• 分类号: TL67|TL65|TK121
• 字数: 2544字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.100602

摘要

中性束注入是托卡马克主要的辅助加热手段。目前先进实验超导托卡马克中性束注入(Experimental Advanced Superconducting Tokamak-Neutral Beam Injection, EAST-NBI)装置采用的是正离子源，运行过程中离子源的部分部件有很大的热沉积，其中反向电子吸收板最为严重。经实验研究，当束功率为3.5 MW时，沉积在反向电子吸收板上的平均功率密度高达4.4 MW·m?2，有着较大的换热负担。为探究反向电子吸收板的极限运行时间，采用数值模拟的方法，对反向电子吸收板在不同束功率、冷却水水压等多种工况进行了计算。结果表明，电子吸收板随着束功率的增大，换热负担加重、换热效果变差，通过增压泵提高冷却水入口压力一定程度上可以提高换热能力，使其极限运行时间延长。对该课题的研究可以指导EAST-NBI的运行，以保证离子源安全、稳定工作，此外还为反向电子吸收板的进一步结构优化奠定理论基础，对发展长脉冲、高功率的离子源具有重要意义。