CFETR屏蔽包层冷却系统设计及其热工分析

摘要

屏蔽包层是中国聚变工程实验堆(CFETR)的重要部件,起着实现能量输运、辐射屏蔽、热屏蔽等重要作用,其设计的合理性既关系到屏蔽包层结构的完整性,也影响着屏蔽包层功能的有效性。现首先根据屏蔽包层内的热源分布,完成屏蔽包层内冷却系统的设计;随后为验证屏蔽包层设计的合理性,采用有限元ANSYS FLUENT对屏蔽包层的冷却剂流速场、压力场和包层模块温度进行模拟计算与分析。研究结果表明,冷却剂最大流速、最高温度、最大压强分别为4.39 m/s、201℃和4.01 MPa,进出口压降约为0.01 MPa,进出口温度差值约为11.9℃,屏蔽包层模块最高温度为373.4℃,所有热工参数均达到了设计要求。