| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 ITER高热流部件研究现状 | 第12-19页 |
| 1.2.1 ITER屏蔽包层研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 ITER氚增殖包层研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.3 ITER偏滤器研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3 ITER高热流部件强化换热技术研究现状 | 第19-22页 |
| 1.3.1 强化换热技术分类 | 第19-20页 |
| 1.3.2 水冷部件超汽化强化换热技术研究现状 | 第20-21页 |
| 1.3.3 氦冷包层第一壁肋片强化换热研究现状 | 第21-22页 |
| 1.4 论文研究的目的和意义 | 第22-23页 |
| 1.5 论文主要研究内容 | 第23-25页 |
| 第2章 聚变堆内高热流部件强化换热理论与数值计算方法 | 第25-38页 |
| 2.1 聚变堆内高热流部件强化换热理论方法 | 第25-29页 |
| 2.1.1 热工与结构及功率密度的关系 | 第25-26页 |
| 2.1.2 功率平衡分析 | 第26页 |
| 2.1.3 气泡动力学 | 第26-27页 |
| 2.1.4 强化换热评价准则 | 第27-29页 |
| 2.2 基于CFD的数值模拟方法 | 第29-32页 |
| 2.2.1 计算流体动力学 | 第29-30页 |
| 2.2.2 离散化方法 | 第30-31页 |
| 2.2.3 湍流模型 | 第31页 |
| 2.2.4 Fluent软件简介 | 第31-32页 |
| 2.3 第一壁材料热物理特性 | 第32-36页 |
| 2.3.1 RAFM钢特性 | 第32-33页 |
| 2.3.2 CuCrZr材料特性 | 第33-34页 |
| 2.3.3 高压氦气特性 | 第34-35页 |
| 2.3.4 CO_2高温特性 | 第35-36页 |
| 2.4 小结 | 第36-38页 |
| 第3章 聚变堆水冷超汽化实验与数值模拟研究 | 第38-58页 |
| 3.1 概述 | 第38-39页 |
| 3.2 超汽化实验装置及可视化测量技术 | 第39-44页 |
| 3.2.1 常压水超汽化实验回路(HVL-Ⅰ) | 第39-40页 |
| 3.2.2 压力水超汽化实验回路(PWHL-Ⅱ) | 第40-41页 |
| 3.2.3 可视化测量技术 | 第41-43页 |
| 3.2.4 实验段翅片结构 | 第43-44页 |
| 3.3 超汽化强化换机理实验测量结果 | 第44-49页 |
| 3.3.1 实验工况 | 第44-45页 |
| 3.3.2 HSP观测三角形翅片超汽化流动 | 第45-46页 |
| 3.3.3 PLIF测量矩形翅片超汽化流动 | 第46-47页 |
| 3.3.4 PIV测量流动涡旋形态 | 第47-48页 |
| 3.3.5 压力水矩形翅片超汽化强化换热实验 | 第48-49页 |
| 3.4 水冷超汽化强化换热可视化数值模拟研究 | 第49-56页 |
| 3.4.1 计算模型 | 第49-50页 |
| 3.4.2 几何模型和边界条件 | 第50-52页 |
| 3.4.3 计算结果及分析 | 第52-56页 |
| 3.5 小结 | 第56-58页 |
| 第4章 充放型高压氦气实验系统设计研制与调试 | 第58-73页 |
| 4.1 概述 | 第58-59页 |
| 4.2 设计要求及总体方案 | 第59-61页 |
| 4.2.1 设计要求 | 第59-60页 |
| 4.2.2 总体设计方案及系统运行指标 | 第60-61页 |
| 4.3 子系统设计及加工 | 第61-68页 |
| 4.3.1 氦气存储与供给系统 | 第61-62页 |
| 4.3.2 压力调节系统 | 第62-64页 |
| 4.3.3 氦气回收系统 | 第64-65页 |
| 4.3.4 抽真空系统 | 第65-66页 |
| 4.3.5 数据实时测量与显示系统 | 第66-68页 |
| 4.4 实验系统误差分析 | 第68-70页 |
| 4.4.1 系统压力误差 | 第68-69页 |
| 4.4.2 系统流量误差 | 第69-70页 |
| 4.5 运行操作规程 | 第70-71页 |
| 4.5.1 系统运行操作规程 | 第71页 |
| 4.5.2 氦气压入高压气瓶组操作规程 | 第71页 |
| 4.6 小结 | 第71-73页 |
| 第5章 氦冷第一壁强化换热实验与数值模拟研究 | 第73-103页 |
| 5.1 概述 | 第73-74页 |
| 5.2 高压氦冷第一壁强化换热实验研究 | 第74-86页 |
| 5.2.1 第一壁强化换热实验段研制 | 第74-76页 |
| 5.2.2 第一壁强化换热加热系统 | 第76-79页 |
| 5.2.3 氦冷换热实验真空系统 | 第79-80页 |
| 5.2.4 第一壁强化换热测量系统 | 第80-82页 |
| 5.2.5 第一壁强化换热实验 | 第82-86页 |
| 5.3 高压氦冷第一壁强化换热数值模拟研究 | 第86-92页 |
| 5.3.1 计算模型与边界条件 | 第86-87页 |
| 5.3.2 光滑壁流道数值模拟结果与实验结果比较 | 第87-89页 |
| 5.3.3 V型肋流道数值模拟结果与实验结果比较 | 第89-92页 |
| 5.4 HCCB氦冷第一壁强化换热研究 | 第92-101页 |
| 5.4.1 计算模型及边界条件 | 第92-93页 |
| 5.4.2 光滑壁面、横肋与V型肋结果比较 | 第93-96页 |
| 5.4.3 V型肋流道参数优化 | 第96-101页 |
| 5.4.4 结果讨论 | 第101页 |
| 5.5 小结 | 第101-103页 |
| 第6章 HE/CO_2混合气体冷却第一壁新方法研究 | 第103-116页 |
| 6.1 概述 | 第103-104页 |
| 6.2 HE/CO_2混合气体作为包层冷却剂可行性分析 | 第104-105页 |
| 6.2.1 CO_2气体物性参数分析 | 第104页 |
| 6.2.2 混合气体冷却系统兼容性分析 | 第104-105页 |
| 6.3 数值计算模型 | 第105-108页 |
| 6.3.1 物理模型与氦冷性能需求分析 | 第105-106页 |
| 6.3.2 数值计算模型 | 第106-108页 |
| 6.4 边界条件及材料参数 | 第108-110页 |
| 6.4.1 边界条件 | 第108页 |
| 6.4.2 材料参数 | 第108-110页 |
| 6.5 数值模拟结果与讨论 | 第110-114页 |
| 6.5.1 单流道5次循环(15mm×15mm) | 第110-112页 |
| 6.5.2 单流道4次循环(15mm×20mm) | 第112-113页 |
| 6.5.3 结果讨论 | 第113-114页 |
| 6.6 小结 | 第114-116页 |
| 第7章 总结与展望 | 第116-120页 |
| 7.1 论文研究成果 | 第116-118页 |
| 7.2 论文创新点 | 第118-119页 |
| 7.3 工作展望 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-125页 |
| 致谢 | 第125-126页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第126-127页 |
