| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 引言 | 第14-58页 |
| 1.1 研究背景 | 第14-16页 |
| 1.2 典型水冷包层研究状况 | 第16-23页 |
| 1.2.1 水作为冷却剂的优点 | 第16-17页 |
| 1.2.2 水冷固态包层WCSB | 第17-22页 |
| 1.2.3 水冷液态包层WCLL | 第22-23页 |
| 1.3 聚变包层集成程序设计 | 第23-34页 |
| 1.3.1 BSDOS | 第23-24页 |
| 1.3.2 ANIHEAT | 第24页 |
| 1.3.3 DOHEAT | 第24-25页 |
| 1.3.4 SYCOMORE | 第25-28页 |
| 1.3.5 PROCESS | 第28页 |
| 1.3.6 FW OPTIMIZER | 第28-29页 |
| 1.3.7 GETTHEM | 第29-32页 |
| 1.3.8 WEB-BASED MCNP | 第32页 |
| 1.3.9 研究存在的不足之处 | 第32-34页 |
| 1.4 中子学分析模型与方法对包层性能的影响 | 第34-44页 |
| 1.4.1 欧洲环NET | 第35-36页 |
| 1.4.2 美国Li/V包层概念设计 | 第36-38页 |
| 1.4.3 美国先进电站APP | 第38-39页 |
| 1.4.4 美国ARIES研究计划 | 第39页 |
| 1.4.5 欧洲DEMO-HCLL SYCOMORE | 第39-41页 |
| 1.4.6 中国FDS-Ⅱ | 第41页 |
| 1.4.7 研究存在的不足之处 | 第41-44页 |
| 1.5 包层热工水力学研究 | 第44-56页 |
| 1.5.1 赤道面上包层单模块 | 第44-51页 |
| 1.5.2 极向上包层多模块 | 第51-52页 |
| 1.5.3 第一壁强化传热能力评价 | 第52-56页 |
| 1.5.4 研究存在的不足之处 | 第56页 |
| 1.6 论文主要工作及意义 | 第56-58页 |
| 第2章 水冷包层径向布置优化方法 | 第58-100页 |
| 2.1 水冷包层设计 | 第58-66页 |
| 2.1.1 结构设计 | 第58-63页 |
| 2.1.2 材料选取及物性参数 | 第63-65页 |
| 2.1.3 包层性能影响因素 | 第65页 |
| 2.1.4 设计准则 | 第65-66页 |
| 2.2 混合3D+1D+3D方法物理模型 | 第66-68页 |
| 2.2.1 三维中子学模型 | 第66-67页 |
| 2.2.2 一维圆柱中子学模型 | 第67-68页 |
| 2.2.3 二维热工水力学模型 | 第68页 |
| 2.3 核热耦合数学模型 | 第68-75页 |
| 2.3.1 指数衰减核热源项拟合 | 第69-70页 |
| 2.3.2 一维导热方程求解 | 第70-75页 |
| 2.4 C++类与对象概述 | 第75页 |
| 2.5 多物理场集成优化设计平台架构 | 第75-78页 |
| 2.5.1 GUI界面 | 第76-78页 |
| 2.5.2 业务逻辑层 | 第78页 |
| 2.5.3 优化仿真模块 | 第78页 |
| 2.5.4 数据访问层 | 第78页 |
| 2.6 数据库及文件管理系统 | 第78-79页 |
| 2.7 程序代码框架解析 | 第79-81页 |
| 2.8 平台交互式设计方法 | 第81页 |
| 2.8.1 草图设计 | 第81页 |
| 2.8.2 初步确定径向布置 | 第81页 |
| 2.8.3 交互式调优 | 第81页 |
| 2.9 平台设计流程 | 第81-85页 |
| 2.9.1 增殖单元优化 | 第82-84页 |
| 2.9.2 平台执行流程 | 第84-85页 |
| 2.10 自动化过程的实现 | 第85-87页 |
| 2.10.1 CFD程序Journal文件功能 | 第85页 |
| 2.10.2 ANSYS程序APDL文件功能 | 第85-86页 |
| 2.10.3 调用程序接口开发 | 第86-87页 |
| 2.11 多物理场集成优化设计平台应用 | 第87-98页 |
| 2.11.1 初始径向布置 | 第88页 |
| 2.11.2 中子学-热工迭代 | 第88-91页 |
| 2.11.3 温度调优 | 第91-93页 |
| 2.11.4 热-结构分析 | 第93-98页 |
| 2.12 本章小结 | 第98-100页 |
| 第3章 水冷包层径向布置优化 | 第100-116页 |
| 3.1 CFETR包层模块化布置 | 第100页 |
| 3.2 中子壁载荷 | 第100-102页 |
| 3.3 一维径向布置优化 | 第102-110页 |
| 3.3.1 包层中子学模型 | 第102-103页 |
| 3.3.2 一维模型氚增殖率分布 | 第103-104页 |
| 3.3.3 最佳径向布置下的核热密度与温度场分布 | 第104-110页 |
| 3.4 三维中子学分析 | 第110-114页 |
| 3.4.1 包层中子学模型 | 第110-112页 |
| 3.4.2 氚增殖率分布 | 第112-113页 |
| 3.4.3 核热功率分布 | 第113-114页 |
| 3.5 一维与三维中子学模型分析结果比较 | 第114-115页 |
| 3.5.1 氚增殖率 | 第114页 |
| 3.5.2 核热密度分布 | 第114-115页 |
| 3.5.3 温度分布 | 第115页 |
| 3.6 本章小结 | 第115-116页 |
| 第4章 三维热工水力学分析 | 第116-132页 |
| 4.1 几何模型 | 第116页 |
| 4.2 热工水力学边界条件 | 第116-117页 |
| 4.3 数值模型及网格独立性验证 | 第117-126页 |
| 4.3.1 温度场分布 | 第118-122页 |
| 4.3.2 冷却剂流量分配 | 第122-124页 |
| 4.3.3 冷却剂压降 | 第124-126页 |
| 4.4 二维与三维热工水力学结果比较 | 第126页 |
| 4.5 第一壁联箱的结构优化 | 第126-131页 |
| 4.5.1 联箱Ml的结构设计 | 第127-129页 |
| 4.5.2 结果与讨论 | 第129-131页 |
| 4.6 本章小结 | 第131-132页 |
| 第5章 水冷包层第一壁强化传热与载热能力分析 | 第132-168页 |
| 5.1 WCCB包层第一壁强化传热分析 | 第132-144页 |
| 5.1.1 第一壁螺旋片结构设计 | 第132-133页 |
| 5.1.2 数值模拟方法 | 第133-137页 |
| 5.1.3 结果与讨论 | 第137-144页 |
| 5.2 WCLL包层第一壁载热能力评估 | 第144-167页 |
| 5.2.1 欧洲DEMO第一壁热流源项 | 第144-148页 |
| 5.2.2 第一壁结构设计 | 第148-150页 |
| 5.2.3 计算模型及网格划分 | 第150-151页 |
| 5.2.4 结果与讨论 | 第151-167页 |
| 5.3 本章小结 | 第167-168页 |
| 第6章 双功率水冷包层热工水力学初步设计与分析 | 第168-176页 |
| 6.1 设计理由 | 第168页 |
| 6.2 设计思路 | 第168-170页 |
| 6.3 冷却系统布置 | 第170-171页 |
| 6.4 计算模型与方法 | 第171-173页 |
| 6.5 结果与讨论 | 第173-174页 |
| 6.6 本章小结 | 第174-176页 |
| 第7章 总结与展望 | 第176-182页 |
| 7.1 本文总结 | 第176-180页 |
| 7.2 本文特色与创新 | 第180页 |
| 7.3 研究展望 | 第180-182页 |
| 参考文献 | 第182-192页 |
| 致谢 | 第192-193页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第193-196页 |
| 在读期间获奖情况 | 第196页 |