第31卷
第4期
2011年12月
核科学与工程
Chinese Journal of Nuclear Science and Engineering
Vol.31 Dec.
双功能锂铅实验包层模块第一壁冷却流道热工水力学设计优化分析研究
靳强1,2，刘松林3，李敏1,2，汪卫华1,2,3,FDS团队
（1.中国科学技术大学核科学与技术学院，安徽合肥230027； 2.中国科学院核能安全技术研究所，安数合肥230031； 3.中国科学院等离子体物理研究所，安徽合肥230031）
No.4 2011
摘要：采用理论计算与数值模拟相结合的手段对双功能锂铅实验包层模块（DFLL-TBM)第一壁（FW）冷却剂流道热工水力学优化方案进行了研究。理论计算给出了不同流速时第一壁结构温度与冷却剂出口温度，并用经验公式估算出相应的冷却剂压降，考虑氮气出口总温、总压降与结构温度限制给出最优方案。采用CFD数值模拟对优化方案进行验证，结果表明FW冷却流道截面尺寸（15mmX15mm），单
个流道环绕第一壁5次且相邻流道氮气相向流动的热工水力学方案较为合理。关键调：ITER；实验包层模块；第一壁；热工水力学；数值模拟
中图分类号：TL61
文章标志码：A
文章编号：0258-0918(2011)04-0345-06
Optimizationofdesignandanalysesonthefirstwallcoolant
channelofDFLL-TBMbased onthermal-hydraulic JIN Qiang-*,LIU Song-lin",LI Min*-*, WANG Wei-hua*-2.,FDS Team(1. School of Nuclear Science and Technology, University of Science and Technology of Chins,
Hefei of Anhui Prov. 230027,China;
2. Institute of Nuclear Energy Safety Technology,Chinese Academy of Sciences, Hefei of Anhui Prov. 230031, China
3. Institute of Plasma Physics Chinese Academy of Sciences, Hefei of Anhui Prov, 230031,China)
Abstract: Theoretical calculation and simulation were used to investigate the thermal-hydraulic optimization scheme for the first wall (FW)coolant channel in the dual-functional lithium lead(DFLL)-Test Blanket Module (TBM)in this paper. The structural temperature and the coolant outlet temperature of FW with different flow velocities were obtained by theoretical calculation. Also,an estimation of the corresponding pressure drops had been made from the experimental correlations.The optimal scheme of FW was proposed taking into account the helium bulk temperature at outlet, total pressure drops and
收稿日期：2011-10-25；修回日期：2011-11-10
基金项目：国家磁约束核案变能研究专项资助（2009GB109000，2009GB109001，2009GB104005）；国家自然科学基金（10975157， 51076166)；中国科学院战略性先导科技专项(XDA03040000)）
作者简介：新强（1986—一），男，河南项城人，硕士研究生，核能科学与工程专业
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