east超导托卡马克部分真空系统的研究

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1、EAsT超导托卡马克部分真空系统研究摘要杂质控制一直以来都是受控热核聚变中限制等离子体有效运行的重要因素。装置杂质控制能力的提高将为等离子体提供更加安全、稳定的运行环境。本文介绍了基于EAsT超导托卡马克装置真空系统杂质控制系统的改进工作。对EAST托卡马克装置真空系统水滴型异形管路分子流状态下的传输几率进行了DSMC模拟计算。得到了相对精度较高的结果，并使用相近模拟方法的分析软件验证了结果。为真空系统杂质控制提供了可靠性较高的参数；为了有效的抽除真空室内的杂质，结合已有的设计经验，初步完成了真

2、空室偏滤器内置式低温泵主体的结构概念设计，进行了内置式低温泵所受电磁力的相应计算，为结构分析及热分析提供了相应的参考；为了辅助偏滤器系统进行有效的等离子体密度控制和真空室的杂质控制工作，设计了增加真空系统抽气能力的管路联接结构，并使用有限元分析方法验证了设计的可靠性。关键词：杂质控制：DsMC；内置式低温泵；有限元分析studiesonpartofvacuumsystemofEASTToKAMAKAbstractImpu“tiescontrolisoneofthemostimportantfac

3、torsoflimitingplasmadischargeinNuclearFusionresearch．1’oimproVethea扰lityofcomrollingimpuritieswillprovidepIasmadischargewithbenermnningenviroment．ThisanicleintroducessomeimprovingworkonimpufitiescontrolofVacuumsysteminEASTTOKAMAKde“ce．The仃ansmissionp

4、robabilityofpronledtubeinvacuurnsystemiscalculatedwimDSMC(directsimulationMonteCarlo)method．Theresultsgethi曲relativeprecisiona11daretestedbyMonteCarloanalysissoRware．providingfutureworkw“hsomereferences；InordertoremoVeimp埘tiesinVacuumsystemwimhi曲emci

5、ency'themajorstmctIlreofinsertedcryopumpisdesignedbasedonexperiencesofotllerdesigns．E1ectromagneticloadsoninsertedcryopumpsarecalculatedsomatasimponalltdataofsⅡuctureandtllemalanalysis；Thecorulecteds仃uctllreoftubesinvacuuInsystemisdesignedtoimpmVeabi

6、litiesofremovingimpuritiesandcommllingplasmadensity．ThereliabilityofⅡ1isstmcturedesignistestedbyfiniteelememmethod．K码words：impuritiescontrol，DSMC，insertedcryopump，finiteelementmethod合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学，硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：委员：导

7、师：诱习荔岛翁附宇吁『曰卿瑚毒楸旋磋钟哟妖图2．1图2．2图2—3图3．1图3．2图3．3图3—4图3—5图3．6图3．7图3。8图4—1图4．2图4．3图4．4图4—5图4．6图4—7图4．8图4．9图4．10图4—1l图4．12图5一l图5．2图5．3图5．4图5．5图5．6图5．7插图清单等离子体与器壁之问的相互作用示意图⋯⋯限制器运行模式示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯，．单零偏滤器运行模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯EAsT真空室异形管路几何构形⋯⋯⋯⋯⋯．伪随机数二维和三维散点分布示意图⋯⋯．．异形管

8、路DsMc模拟截面分区图⋯⋯⋯⋯⋯异形管路入口分子方向确定示意图⋯⋯⋯⋯几率分布函数曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．DSMc程序流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20℃氢气分子流状态异形管路传输几率曲线20℃氢气分子流状态异形管路流导曲线⋯⋯Inconel625镍合会材料性能曲线⋯⋯⋯DlII。D内置式低温泵分布示意图⋯⋯⋯⋯⋯EAST内置式低温泵结构示意图⋯⋯⋯⋯⋯．DIII—D托卡马克低温泵及其支架系统⋯⋯⋯EAST装置角向场系统简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯同轴的圆环导体⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯泵环体感应电流的