| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-15页 |
| 1.1.1 核聚变能简介 | 第13-14页 |
| 1.1.2 增殖包层简介 | 第14-15页 |
| 1.2 聚变堆液态包层发展现状和研究难点 | 第15-24页 |
| 1.2.1 ITER和液态TBM包层概念设计 | 第15-17页 |
| 1.2.2 DEMO液态包层概念设计 | 第17-18页 |
| 1.2.3 液态LiPb包层的研究难点 | 第18-23页 |
| 1.2.4 液态LiPb包层复杂几何构件中的MHD流动 | 第23-24页 |
| 1.3 研究现状 | 第24-28页 |
| 1.3.1 液态包层MHD流动传热研究现状 | 第24-27页 |
| 1.3.2 液态包层氚输运研究现状 | 第27-28页 |
| 1.4 论文的主要内容和结构 | 第28-29页 |
| 第二章 磁流体、传热与氚输运程序开发 | 第29-57页 |
| 2.1 物理模型的选取 | 第29-35页 |
| 2.1.1 磁流体动力学MHD物理模型 | 第30-32页 |
| 2.1.2 传热模型 | 第32-33页 |
| 2.1.3 氚输运模型 | 第33-35页 |
| 2.2 数值方法与边界条件 | 第35-39页 |
| 2.2.1 磁流体动力学模块 | 第35-36页 |
| 2.2.2 流固耦合传热与电势模块 | 第36-37页 |
| 2.2.3 不同物质交界面的氘输运 | 第37-39页 |
| 2.3 程序开发及验证 | 第39-56页 |
| 2.3.1 耦合区域边界条件的处理 | 第39-40页 |
| 2.3.2 程序运行结构/框架 | 第40-41页 |
| 2.3.3 求解稳定性分析 | 第41-42页 |
| 2.3.4 程序验证 | 第42-56页 |
| 2.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 第三章 MHD程序计算加速 | 第57-77页 |
| 3.1 加速方法与原理介绍 | 第57-60页 |
| 3.1.1 OpenFOAM程序框架 | 第57-58页 |
| 3.1.2 多核CPUs并行 | 第58页 |
| 3.1.3 异构计算平台 | 第58-60页 |
| 3.2 GPU概述 | 第60-64页 |
| 3.2.1 通用并行计算架构(CUDA) | 第62页 |
| 3.2.2 多线程模型 | 第62-63页 |
| 3.2.3 存储器层次结构 | 第63-64页 |
| 3.3 GPU加速在MHD求解器上的实现 | 第64-66页 |
| 3.3.1 加速求解方法的选取 | 第64-65页 |
| 3.3.2 并行求解算法 | 第65-66页 |
| 3.4 MHD-CPUs/GPU性能结果 | 第66-75页 |
| 3.4.1 测试CPU平台 | 第66-71页 |
| 3.4.2 测试GPU平台 | 第71-72页 |
| 3.4.3 并行求解算法对比 | 第72-74页 |
| 3.4.4 RapidCFD求解器性能测试 | 第74-75页 |
| 3.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 第四章 液态包层典型复杂几何结构MHD流动传热分析 | 第77-111页 |
| 4.1 复杂几何MHD流动特性分析 | 第77-90页 |
| 4.1.1 弯管问题 | 第77-80页 |
| 4.1.2 分配联箱 | 第80-84页 |
| 4.1.3 复杂壁面效应 | 第84-90页 |
| 4.2 MHD流动传热耦合分析 | 第90-108页 |
| 4.2.1 极向方向U型弯管 | 第91-103页 |
| 4.2.2 分配联箱 | 第103-108页 |
| 4.3 本章小结 | 第108-111页 |
| 第五章 液态金属包层氚输运特性分析 | 第111-135页 |
| 5.1 液态包层中的氚输运 | 第111-112页 |
| 5.2 典型管道中的氚输运 | 第112-115页 |
| 5.2.1 U型管道中的氚输运 | 第113-114页 |
| 5.2.2 分配联箱中的氚输运 | 第114-115页 |
| 5.3 液态包层氚输运关键参数敏感性分析 | 第115-132页 |
| 5.3.1 MHD流动对氚输运的影响 | 第115-126页 |
| 5.3.2 氚扩散参数对氚输运的影响 | 第126-128页 |
| 5.3.3 氚溶解度参数对氚输运的影响 | 第128-130页 |
| 5.3.4 氚源强的分布影响 | 第130-132页 |
| 5.4 本章小结 | 第132-135页 |
| 第六章 总结与展望 | 第135-139页 |
| 6.1 本文总结 | 第135-137页 |
| 6.2 本文特色与创新 | 第137页 |
| 6.3 展望 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-150页 |
| 致谢 | 第150-152页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第152-153页 |
| 在读期间获奖情况 | 第153-154页 |
| 附录 | 第154-160页 |
| 附录一 | 第154-156页 |
| 附录二 | 第156-157页 |
| 附录三 | 第157-158页 |
| 附录四 | 第158页 |
| 附录五 | 第158-159页 |
| 附录六 | 第159-160页 |
| 附录七 | 第160页 |