聚变堆环境下磁-热-流-固耦合场的非定常流动传热研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51376175

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

张年梅

完成单位：

中国科学院大学

中文关键词：

流道插件; 多物理场; 非定常流动传热; 瞬态力学行为;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2014-01-01

结束日期：

2017-12-31

中文摘要：

双冷锂铅包层是核聚变装置中实现高效能量转换的关键模块，流道插件是包层模块的核心组件之一。在强磁场环境下，插件与含有内热源的液态金属流体相互作用，构成一个非定常动态耦合系统，决定着系统的安全性和能量转化率。目前，国内外相关研究尚不充分。本项目拟采用理论分析和数值模拟相结合的方法，首先对强磁场作用下液态金属的流动传热过程进行模拟，重点分析各种插件构形对传热性能的影响；其次，对多物理场作用下插件结构的动力学行为进行分析研究，确立结构失稳颤振的临界条件，对结构安全性进行评估；最后，建立插件和液态金属的动态耦合系统，考虑流动的非定常特性和结构的瞬态响应规律，精确模拟包层内液态金属的流动传热过程，揭示插件与液态金属之间的耦合作用机制，定性分析结构形变与流动失稳、传热效率的关系。目标是深入理解聚变环境下磁-热-流-固多物理场的耦合作用机制，为聚变堆包层模块的优化设计提供科学依据。