CFD模拟ITER腐蚀产物沉积迁移实验回路的温度分布

摘要

本文研究目的是找出ITER循环的温度分布。腐蚀产物是ITER腐蚀活化产物(ACPS)的主要来源，腐蚀产物厚度变化与回路温度密切相关。通过实验，已经得到了特定点上腐蚀沉积厚度随温度和pH值变化的实验结果，然而实验结果仅为回路个别点处的厚度变化，本文目标即为得到回路各点处温度，从而用于腐蚀活化产物计算(ACPS)。
　　本文采用世界范围内广泛应用于解决流体等领域问题的流体动力学(CFD)分析。CFD分析中，利用有限元分析方法，通过求解边界条件来求解温度分布，这些固定边界条件为求解回路的热力循环提供了数据。热力学系统由美国广泛用于求解热力学方程的CyclePad软件解决。该系统分析为提供了进一步的温度值和CFD分析的边界条件。
　　本文的后半部分给出了实验结果和模拟结果，通过比较两种结果，得到了ITER循环中每个点的温度。从而得出结论:pH值一定，温度越高，腐蚀沉积层越厚;沉积层厚度越大，活化产物(ACPS)及相应的辐射剂量越高。现有研究结果已经表明，腐蚀产物和灰尘颗粒是腐蚀活化产物(ACPS)的主要来源。本文的研究结果可用于腐蚀活化产物(ACPS)的产生和影响预测。

目录

声明

摘要

Abstract

Table of Contents

Nomenclature

List of Figures

Chapter 1．Introduction

1．1 The Objective of the Work

1．2 Literature Review

1．2．1 Temperatures in ITER

1．2．2 Global Status of ITER Research

1．3 Methodology for Research

1．3．1 Finite Element Method

1．3．2 Outline of work

1．4 CFD Theory

1．4．1 Computational Fluid Dynamics

1．4．2 Procedure of CFD

1．5 Thesis Outline

Chapter 2．CFD Simulations

2．1 Experimental Setup

2．2 Modeling in ICEM

2．3 Defining Geometry

2．3．1 ICEM Blocking

2．4 ICEM Meshing

2．4．1 Quality of Meshing

2．5 Defining the Running CFD-Pre

2．5．1 Setting up boundary conditions

2．6 CyclePad

Chapter 3．Results＆Discussions

3．1 Temperature Profile of the loop

3．2 Temperature Distribution ofthe tubes

3．3 Experimental Results

3．4 Validation

3．5 Discussion

Chapter 4．Conclusion and Further Work

References

Papers And Other Results Published During Master’s Degree

Acknowledgement