第36卷第3期 2016年6月
核科学与工程
Nuclear Science and Engineering
DEMO堆包层第一壁热工水力
优化分析研究
许国良，李高才
（华中科技大学能源与动力工程学院，湖北武汉430074）
Vol.36No.3
Jun.2016
摘要：聚变堆包层第一壁是影响包层换热效率与运行安全性最重要的部件，为了研究第DEMO堆包层第一壁的热工水力性能，对第一壁流道内氮气冷却剂的流动及其与结构材料的换热进行了数值模拟研究及优化分析。结果表明，通过增大氮气进口质量流量可以有效地降低第一壁结构材料的最高温度，但是由此带来的压力损失很大，不能作为强化换热的主要途径。此外，增加每组流道的盘绕次数能起到强化换热的效果，目前每组流道盘绕五次的方案是合理的。流道中存在的圈角包层第一壁的流动换热影响不大，但圆角的存在会使第一壁最高温度有一定的升高，铍涂层的导热系数与第一壁最高温度成反相关关系，但是对第一整流道的对流换热影响不大。结构材料的导热系数的增大能显著降低第一壁结构材料的最高温度。
关键词：示范堆；第一壁；热工水力；优化分析；数值模报
中图分类号：TL61
文章标志码；A
文章编号：0258-0918(2016)03-0347-07
OptimizationofanalysisofDEMO-HCSBfirstwall
based onthermal-hydraulic
XU Guo-liang,LI Gao-cai
(School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science &. Technology
Wuhan of Hubei Prov, 430074, China)
Abstract: The first wall (FW) of fusion reactor blanket is an important component to the heat transfer efficiency and operational safety of the reactor. Therefore, thermal hydraulic performance of the FW in DEMO-HCSB is simulated and optimization analysis is conducted using the general purpose computational fluid dynamics(CFD) code FLUENT. By increasing the mass flow of inlet helium, the maximum temperature of structure material of FW reduces significantly while the pressure drop of
修回日期：2014-04-26
基金项目：磁约束案变堆若干相关工程技术研究(2011GB113002）
作者简介：许国良（1967一），男，敦投，博士研究生，从事聚变堆热工水力，流动传热基础理论及数值模拟研究
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