方管流道内低流速液态铅锂mhd效应实验研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文方管流道内低流速液态铅锂MHD效应实验研究作者姓名：学科专业：导师姓名-1完成时间：叶竞核能科学与工程咸春宇研究员朱志强副研究员二O一四年五月UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster，SdegreeExperimentalstudyontheMHDE仟bCtofPbLiwithIOWflowrateinsquaretubeAuthor’SName：JingYeSpeciality：NuclearEnergyScienceandEngineering一‘：Prof．Ch

2、unyuXianbupervtsorrott，nunyUA1an：AssociateProf．ZhiqiangZhuFinishedtime：May,2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：舡签字日期：。鲻巨鲥L中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关

3、规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。论开口保密(——年)作者签名：—旦耻签字目期：≯f华．芝￡2兰导师签名：蘸堑签字日期：迎型。区!旦互摘要液态增殖剂包层是当前国际上包层概念设计和发展的重要候选方案之一。在液态增殖剂包层内，液态金属处于强磁场环境下，当其流动时，必定导致磁流体动力学(MHD：Magnetohydrodynamics)效应，从

4、而影响液态金属流体的流动特性，增加流动阻力。因此，进行液态金属MHD压降和传热等相关课题的实验研究，对聚变堆液态包层设计有重要意义。而液态金属热工水力测量技术对液态金属MHD实验至关重要。由FDS团队自主研制的中国多功能液态铅锂实验回路DRAGON．IV，为聚变堆液态铅锂包层关键技术研究提供了重要实验平台。其中MHD实验段用于研究液态铅锂的MHD效应，以及液态铅锂的流场分布、湍流特性等，其对于研究MHD效具和传热等相关课题都有重要意义。在本论文中，根据国际热核实验反应堆实验测试包层模块(ITER．TBM)设计参数，并结合中国多功能液态铅锂实验回路DRAGON．IV的MHD实验

5、段特点，设计了方管实验段，和详细的测量方案，并开展了实验。本实验研究了液态铅锂在简单方管内磁场均匀段MHD效应压降变化规律，测量了低流速(0-0．077m／s)、不同磁场强度(1．1T、1．57T、1．74T、1．88T)下的MHD压降值。将实验测量结果与理论计算值、MTC模拟值进行对比分析，结果表明，测量值的变化趋势与理论计算结果较吻合，与MTC计算值也吻合较好。从而验证了350℃高温、强磁场(1．1T-1．88T)、强腐蚀环境和低流速式况下液态铅锂压降测量技术的可行性，为未来更复杂实验段的MHD实验研究提供了技术支持，同时，也验证了MTC软件计算的准确性。关键词：液态铅锂

6、包层DRAGON—IV回路MHD效应压降木本论文T作得到国际热核聚变实验堆ITER国内配套项目(2014GBll2002，2014GBll6000)，国家自然科学基金项目(11205190)和中国科学院合肥物质科学研究院院艮基金项目(YZJJ201328)的资助。IABSTRACT一————————————————————————————————————————一Liquidmetalfusionblanketisoneofthemaincandidatesoftheblanketconcepts．Themotionofliquidmetalinfusionreactorst

7、rongmagnetmfieldcancauseseriousMagnetohydrodynamics(MHD)effect，leadtochangesoftheflowcharacterandheattransfer,andincreasethepressuredrop．So，tostudyMHDeffectdeeplvissignificanttothedesignofliquidmetalfusionblanketandsafetyoffusionreactoEThethermal—hydraul