面向聚变堆排灰气的直线型水银扩散泵抽气性能DSMC模拟研究

• 作者: 廖泽宇 毛世峰 赵长莲 叶民友
• 来源期刊: 真空
• 学科: 工学
• 关键词: 聚变堆排灰气 直接模拟蒙特卡洛 直线型水银扩散泵 抽气速率 返流率
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 真空获得与设备|Vacuum Acquisition System
• 页码范围: 26-31
• 页数: 6页
• 分类号: TB752+.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.02.06

摘要

在德国卡尔斯鲁厄理工学院提出的 KALPUREX(Karlsruhe liquid metal based pumping process for fusion reactor exhaust gases)流程中,利用直线型水银扩散泵实现对聚变堆排灰气的连续抽气,从而解决使用捕集式低温泵带来的高氚滞留量问题.为了支持直线型水银扩散泵的设计研究,基于直接模拟蒙特卡洛方法开展了直线型水银扩散泵的抽气性能模拟研究.基于早期实验中的直线型水银扩散泵结构,模拟了空气的抽气速率及水银返流率,并分析了其随压强变化的原因.针对聚变堆排灰气中可能包含的氢(作为氢同位素的代表)、氦、氖、氩等气体,分别模拟了直线型水银扩散泵的抽气性能.模拟得到的不同气体的抽气速率与气体摩尔质量间的关系基本符合理论预测.