中性束装置惯性量热器传热模拟及实验研究
在中性束注入器中，量热靶是其中的关键部件之一，承担着测量束功率和束功率密度分布的任务，即采用量热法 获得沉积到靶上的束功率，并采用埋在量热靶中的热电偶阵列测出靶板不同位置的温升，获得引出离子束或中性束的 束功率密度分布。结合注入器其他部件的束沉积(截获)功率，可以获得如注入功率、中性化效率、束传输效率、束截面 功率密度分布和束散角等重要参数。因此，量热靶的数值模拟和实验分析是NBI注入器研制和束诊断的一项重要工 作。针对HL 2A装置的NBI注入器的量热靶，将采用热传导理论、有限元数值模拟和实验测量方法，分析HL 2A装 置NBI注入器量热靶的热传导性能和瞬态温升特性，并结合有限元数值模拟结果，初步设计即将建造的HL 2M装置 的3MW NBI注入器量热靶。通过对比得知，热电偶测得的温升比模拟结果高出10％左右，处于工程测量误差允许范 围内；通过热电偶阵列测量得到的束功率分布呈高斯分布，拟合系数大于0．95；对HL 2M装置即将新建的3MW-NBI 注入器惯性量热器的热性能数值模拟结果表明，在单个离子源引出离子束功率3MW的设计参数下，启动偏转磁铁时， 2cm厚的惯性量热器能够承受400ms的脉冲，不启动偏转磁铁时，惯性量热器只能承受100ms的脉冲。因此在设计 时，需要高流量、高冷却面积的冷却水系统。
neutral beam injection calorimeter finite element simulation.
刘鹤 曹建勇 杨宪福
核工业西南物理研究院，四川省成都市，610041
国内会议
贵阳
中文
178-187
2011-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）