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钐钴永磁流量计研制与锂铅自然对流回路流速测量
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作者 赵耀 孙振超 +2 位作者 张秀杰 潘传杰 王磊 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期323-327,共5页
介绍了钐钴永磁流量计的研制过程,包括材料选取、结构设计、运行原理及内部磁场分布状态。利用镓铟锡高温冲刷回路与商用流量计对其进行了校准比对,结果显示校准后的平均流速约为钐钴永磁流量计测量值的1.8倍。将校准后的结果运用于液... 介绍了钐钴永磁流量计的研制过程,包括材料选取、结构设计、运行原理及内部磁场分布状态。利用镓铟锡高温冲刷回路与商用流量计对其进行了校准比对,结果显示校准后的平均流速约为钐钴永磁流量计测量值的1.8倍。将校准后的结果运用于液态锂铅自然对流回路的流速测量,并与商业软件ANSYS Fluent模拟计算结果进行对比,二者之间的误差约为23.3%,并对误差进行了分析。通过实验与分析,确定锂铅自然对流回路的流速范围约为0.05~0.06m·s^(-1)。 展开更多
关键词 钐钴永磁流量计 锂铅液态金属回路 流速
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Analysis of MHD Pressure Drop in Liquid LiPb Flow in Chinese ITER DFLL-TBM with Insulating Coating 被引量:2
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作者 陈红丽 周涛 王红艳 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第4期494-498,共5页
Magnetohydrodynamic (MHD) pressure drop in the Chinese Dual Functional Liquid Lithium-lead Test Blanket Module (DFLL-TBM) proposed for ITER is discussed in this paper. Electrical insulation between the coolant cha... Magnetohydrodynamic (MHD) pressure drop in the Chinese Dual Functional Liquid Lithium-lead Test Blanket Module (DFLL-TBM) proposed for ITER is discussed in this paper. Electrical insulation between the coolant channel surfaces and the liquid metal is required to reduce the MHD pressure drop to a manageable level. Insulation can be provided by a thin insulating coating, such as Al2O3, which can also serve as a tritium barrier layer, at the channel surfaces in contact with LiPb. The coating's effectiveness for reducing the MHD pressure drop is analysed through three-dimensional numerical simulation. A MHD-based commercial computational fluid dynamic (CFD) software FLUENT is used to simulate the LiPb flow. The effect on the MHD pressure drop due to cracks or faults in the coating layer is also considered. The insulating performance requirement for the coating material in DFLL-TBM design is proposed according to the analysis. 展开更多
关键词 magnetohydrodynamic (MHD) pressure drop insulating coating liquid metal lithium-lead
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Development of Diagnostics for High-Temperature High-Pressure Liquid Pb-16Li Applications
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作者 Abhishek Saraswat Srikanta Sahu +6 位作者 T. Srinivas Rao Ashokkumar Prajapati Shrikant Verma Sandeep Gupta Mritunjay Kumar Rajendraprasad Bhattacharyay Partha Das 《World Journal of Nuclear Science and Technology》 2017年第4期292-308,共17页
Liquid lead-lithium (Pb-16Li) is of primary interest as one of the candidate materials for tritium breeder, neutron multiplier and coolant fluid in liquid metal blanket concepts relevant to fusion power plants. For an... Liquid lead-lithium (Pb-16Li) is of primary interest as one of the candidate materials for tritium breeder, neutron multiplier and coolant fluid in liquid metal blanket concepts relevant to fusion power plants. For an effective and reliable operation of such high temperature liquid metal systems, monitoring and control of critical process parameters is essential. However, limited operational experience coupled with high temperature operating conditions and corrosive nature of Pb-16Li severely limited application of commercially available diagnostic tools. This paper illustrates indigenous calibration test facility designs and experimental methods used to develop non-contact configuration level diagnostics using pulse radar level sensor, wetted configuration pressure diagnostics using diaphragm seal type pressure sensor and bulk temperature diagnostics with temperature profiling for high temperature, high pressure liquid Pb and Pb-16Li applications. Calibration check of these sensors was performed using analytical methods, at temperature between 380&deg;C - 400&deg;C and pressure upto 1 MPa (g). Reliability and performance validation were achieved through long duration testing of sensors in liquid Pb and liquid Pb-16Li environment for over 1000 hour. Estimated deviation for radar level sensor lies within [&minus;3.36 mm, +13.64 mm] and the estimated error for pressure sensor lies within 1.1% of calibrated span over the entire test duration. Results obtained and critical observations from these tests are presented in this paper. 展开更多
关键词 Sensor lead-lithium liquid Metal FUSION BLANKET
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液态锂铅与阻氚涂层材料相容性的研究进展
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作者 申昕 徐玉平 +2 位作者 吕一鸣 周海山 罗广南 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-8,共8页
在聚变堆液态锂铅包层设计中,结构材料表面需覆盖一层阻氚涂层。涂层一般需要兼顾两方面功能:(1)高阻氢渗透因子,能够稳定地抑制氢渗透以维持反应堆的氚安全;(2)较高的耐腐蚀性能,以保证结构材料的结构完整性及热力学性能稳定性。阻氚... 在聚变堆液态锂铅包层设计中,结构材料表面需覆盖一层阻氚涂层。涂层一般需要兼顾两方面功能:(1)高阻氢渗透因子,能够稳定地抑制氢渗透以维持反应堆的氚安全;(2)较高的耐腐蚀性能,以保证结构材料的结构完整性及热力学性能稳定性。阻氚涂层与锂铅直接接触会发生腐蚀,产生缺陷(如腐蚀坑等),影响涂层结构稳定性和阻氢渗透效率,进而直接影响涂层的服役寿命。本文重点综述了液态锂铅与阻氚涂层的相容性以及液态锂铅腐蚀对阻氚涂层阻氢性能影响的相关研究进展。已有的研究显示,Cr_(2)O_(3)-Er_(2)O_(3)-ZrO_(2)涂层、铝基涂层等在静止液态锂铅环境中均展现了良好的相容性和稳定的阻氢性能。本文还指出了目前相关研究存在的共性问题及未来可能的研究发展趋势。相关领域还需进行更为全面、系统的研究,为未来聚变增殖包层中阻氚涂层的服役寿命评估提供支撑。 展开更多
关键词 阻氚涂层 液态锂铅 腐蚀 聚变堆增殖包层 阻氢渗透
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聚变发电反应堆概念设计研究 被引量:47
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作者 吴宜灿 汪卫华 +18 位作者 刘松林 李静惊 王红艳 陈红丽 陈明亮 张士杰 黄群英 黄德所 郑善良 曾勤 胡丽琴 柏云清 章毛连 李艳芬 李春京 冯岩 宋勇 龙鹏成 FDS课题组 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2005年第1期76-85,38,共11页
在广泛分析聚变能相关领域研究发展状况和国际热核聚变实验堆(ITER)物理与技术基础上,提出了一个考虑了技术可行性的聚变发电反应堆概念(称之为FDS Ⅱ)。这个概念具有ITER参数适量外推的等离子体物理与技术水平的聚变堆芯和具有发展潜... 在广泛分析聚变能相关领域研究发展状况和国际热核聚变实验堆(ITER)物理与技术基础上,提出了一个考虑了技术可行性的聚变发电反应堆概念(称之为FDS Ⅱ)。这个概念具有ITER参数适量外推的等离子体物理与技术水平的聚变堆芯和具有发展潜力的液态锂铅氚增殖包层,在对这个概念进行中子学、热工水力学、力学、安全与环境影响和经济学等一系列计算分析的基础上,给出了初步的概念设计和进一步设计优化的共性原则。 展开更多
关键词 反应堆 设计研究 发电 国际热核聚变实验堆 等离子体物理 技术可行性 热工水力学 技术基础 发展状况 发展潜力 计算分析 环境影响 设计优化 概念设计 聚变能 液态锂 R参数 ITE 中子学 经济学 堆芯
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中国低活化马氏体钢CLAM在液态锂铅中腐蚀的初步实验研究 被引量:15
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作者 高胜 章毛连 +8 位作者 朱志强 黄群英 李春京 李艳芬 宋勇 邓铁如 孔明光 吴宜灿 FDS团队 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期51-54,共4页
液态金属锂铅包层是最具发展潜力的聚变堆包层之一,其首选结构材料为低活化铁素体/马氏体钢,而它与液态锂铅的相容性是聚变堆材料研究领域的关键问题之一。本文介绍中国低活化马氏体钢CLAM在液态金属锂铅回路DRAGON-1热对流工况下的实... 液态金属锂铅包层是最具发展潜力的聚变堆包层之一,其首选结构材料为低活化铁素体/马氏体钢,而它与液态锂铅的相容性是聚变堆材料研究领域的关键问题之一。本文介绍中国低活化马氏体钢CLAM在液态金属锂铅回路DRAGON-1热对流工况下的实验情况及500 h 480℃下初步腐蚀实验结果,并与同样工况下316L奥氏体钢腐蚀结果进行了对比分析。结果显示CLAM钢与液态锂铅的相容性优于316L钢。 展开更多
关键词 聚变堆包层 液态锂铅 CLAM钢 腐蚀
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液态锂铅合金中测氢传感器的探头材料 被引量:1
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作者 谢波 吴宜灿 +2 位作者 胡胜 杨通在 FDS团队 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期179-184,共6页
氢同位素在液态锂铅合金中的溶解行为是聚变堆液态包层提氚系统设计的重要参考指标。为了解决液态锂铅合金中氢含量测定的技术难题,研发测氢传感器,开展了以Al2O3、SiC、SiO2-Cr2O3、TiC为候选的传感器探头材料的选型研究。研究结果表明... 氢同位素在液态锂铅合金中的溶解行为是聚变堆液态包层提氚系统设计的重要参考指标。为了解决液态锂铅合金中氢含量测定的技术难题,研发测氢传感器,开展了以Al2O3、SiC、SiO2-Cr2O3、TiC为候选的传感器探头材料的选型研究。研究结果表明:在仅考虑测量平衡时间、合金熔融温度和热冲击的前提条件下,SiC探头材料是最合适的选择,具有测量直观准确、高热稳定性、抗化学腐蚀性能和耐热冲击性能良好的特点;而Al2O3和SiO2-Cr2O3在高温锂铅环境中易腐蚀;TiC高温下易氧化,但在873K以下时的测量值比SiC更接近理论饱和值。 展开更多
关键词 液态锂铅合金 传感器 探头
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液态软包装锂离子蓄电池的研制 被引量:1
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作者 刘圣迁 刘建华 +1 位作者 薛建军 王丹 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第8期462-465,共4页
应用软包装技术成功开发出053048型液态软包装锂离子蓄电池。对液态软包装锂离子蓄电池制造工艺流程作了简单介绍,选用优质包装膜,采用冲壳成型技术与热板粘结技术,并对极耳进行技术处理,实现了电池的封装。电池性能测试结果表明,0.2 C... 应用软包装技术成功开发出053048型液态软包装锂离子蓄电池。对液态软包装锂离子蓄电池制造工艺流程作了简单介绍,选用优质包装膜,采用冲壳成型技术与热板粘结技术,并对极耳进行技术处理,实现了电池的封装。电池性能测试结果表明,0.2 C、0.5 C和1 C放电容量均达到500 mAh以上,1 C循环300次后容量保持在90%左右,环境适应性、高低温性能、短路性能、自放电性能均达到或超过了国家标准。液态软包装锂离子蓄电池具有价格、性能及工艺的竞争优势和广阔的市场前景。 展开更多
关键词 锂离子蓄电池 冲壳成型 热板粘结 液态软包装
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几类面向电网的储能电池介绍 被引量:111
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作者 蒋凯 李浩秒 +1 位作者 李威 程时杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期47-53,共7页
储能技术在现代电力系统中的作用日益凸显,储能电池则是大规模储能技术的重要发展方向。文中就目前比较成熟的储能电池体系,包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池的发展历史、研发现状,以及不同电池体系应用到电网储能的优势... 储能技术在现代电力系统中的作用日益凸显,储能电池则是大规模储能技术的重要发展方向。文中就目前比较成熟的储能电池体系,包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池的发展历史、研发现状,以及不同电池体系应用到电网储能的优势和存在的问题进行了讨论。文中重点介绍了钠离子电池和液态金属电池等2类新兴的电化学储能技术的研究现状、技术优势及现存挑战等。通过比较,认为在进一步提高现有电池性能、降低储能价格的同时,亟需发展下一代能满足大规模储能应用的电化学储能新体系。 展开更多
关键词 电化学储能 钠离子电池 液态金属电池 铅酸电池 锂离子电池 液流电池 钠硫电池
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气-液接触法提取液态锂铅合金中的氢 被引量:1
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作者 谢波 翁葵平 +2 位作者 侯建平 杨光玲 曾军 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期83-87,共5页
在自行设计与建造的液态锂铅合金鼓泡器实验系统上,开展了气-液接触法提取液态锂铅合金中的氢。实验结果表明,氦气比氩气更适合作填料塔的载带气;塔温越高,塔出口端氢含量越大;载气流速对出口端氢含量的影响呈锯齿状,无明显规律。实验... 在自行设计与建造的液态锂铅合金鼓泡器实验系统上,开展了气-液接触法提取液态锂铅合金中的氢。实验结果表明,氦气比氩气更适合作填料塔的载带气;塔温越高,塔出口端氢含量越大;载气流速对出口端氢含量的影响呈锯齿状,无明显规律。实验结果虽然与文献数据有差别,但可以认为采用气-液接触法提取液态锂铅中的氢同位素是可行的,提取效率是随液态锂铅在填料塔中滞留的时间增长而增大的。 展开更多
关键词 锂铅合金 气-液接触 载带
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液态锂铅合金中氢溶解行为的初步研究
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作者 谢波 翁葵平 +2 位作者 侯建平 杨光玲 夏修龙 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期25-28,共4页
对氢在液态锂铅合金中的浓度进行了初步测量与分析。结果表明:氢在液态锂铅合金中的溶解存在过饱和现象,氢浓度测量曲线出现非线性的特点;采用气-液载带方式提取液态锂铅合金中的氢同位素是可行的;氢在液态锂铅合金中的溶解度受氢分压... 对氢在液态锂铅合金中的浓度进行了初步测量与分析。结果表明:氢在液态锂铅合金中的溶解存在过饱和现象,氢浓度测量曲线出现非线性的特点;采用气-液载带方式提取液态锂铅合金中的氢同位素是可行的;氢在液态锂铅合金中的溶解度受氢分压的影响远大于受锂铅合金熔融温度的影响。 展开更多
关键词 液态锂铅合金 溶解度 浓度测量 气-液载带
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基于RELAP5的双功能液态锂铅实验包层模块安全分析 被引量:3
12
作者 李伟 田文喜 +1 位作者 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2046-2052,共7页
利用嵌入了液态锂铅(LiPb)的热工水力子模块的系统程序RELAP5/MOD3,对双功能液态锂铅(DFLL)实验包层模块(TBM)的安全特性进行评价。对DFLL-TBM及其辅助冷却系统的稳态运行工况、预期运行事件和相关事故工况进行了建模、计算和分析。计... 利用嵌入了液态锂铅(LiPb)的热工水力子模块的系统程序RELAP5/MOD3,对双功能液态锂铅(DFLL)实验包层模块(TBM)的安全特性进行评价。对DFLL-TBM及其辅助冷却系统的稳态运行工况、预期运行事件和相关事故工况进行了建模、计算和分析。计算结果表明,稳态运行时第一壁(FW)结构材料表面最高温度低于允许值550℃。事故工况下氦气泄漏引起的ITER真空室(VV)、窗口设备室(port cell)以及托卡马克冷却水系统大厅拱顶(TCWS vault)的增压均低于ITER要求的限值0.2MPa。实验包层钢结构不会熔化且可通过辐射换热有效地导出衰变余热。DFLL-TBM的设计可满足ITER对其热工水力安全方面的要求。 展开更多
关键词 RELAP5 液态锂铅 实验包层模块 事故工况
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聚变堆液态包层增殖区铅锂与氦气多流场耦合换热特性研究
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作者 汪卫华 程德胜 +3 位作者 邓海飞 王晓宇 储德林 刘胜 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期309-316,共8页
采用三维计算流体动力学(CFD)方法对聚变堆液态包层增殖区高温液态铅锂与结构内高压氦气耦合换热进行数值模拟。建立了充放式高压氦气回路和换热实验段,开展了包层典型工况下液态铅锂与氦气多流场耦合换热对比实验验证。研究了氦气压力... 采用三维计算流体动力学(CFD)方法对聚变堆液态包层增殖区高温液态铅锂与结构内高压氦气耦合换热进行数值模拟。建立了充放式高压氦气回路和换热实验段,开展了包层典型工况下液态铅锂与氦气多流场耦合换热对比实验验证。研究了氦气压力和增殖区铅锂入口温度、核热功率密度变化时的流动与传热特性及其影响规律,获得了氦气与RAFM钢壁面、液态铅锂与RAFM钢壁面之间的换热系数和换热关联式,为液态包层的设计研发提供了参考依据。 展开更多
关键词 液态铅锂包层 多流场 氦气 耦合换热
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CFETR COOL包层热-机械性能研究 被引量:1
14
作者 蒋科成 余毅 +2 位作者 马学斌 陈磊 刘松林 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期101-107,共7页
超临界二氧化碳(sCO_(2))液态锂铅包层(COOL)是中国聚变工程实验堆(CFETR)的候选包层,其主要功能是增殖产氚、屏蔽中子辐射以及能量转换发电。COOL包层在正常运行工况下需要承受冷却剂压力、热应力、重力、电磁力等载荷。本文在不考虑... 超临界二氧化碳(sCO_(2))液态锂铅包层(COOL)是中国聚变工程实验堆(CFETR)的候选包层,其主要功能是增殖产氚、屏蔽中子辐射以及能量转换发电。COOL包层在正常运行工况下需要承受冷却剂压力、热应力、重力、电磁力等载荷。本文在不考虑重力和电磁载荷的情况下,采用ANSYS有限元方法对COOL包层扇段的赤道面外包层模块进行热-机械性能分析,结果表明,COOL包层在正常运行工况下,各类材料的最高温度不超过限值,并且结构应力能够满足ITER SDC-IC设计标准,分析结果可为包层优化设计提供重要参考和数据支撑。 展开更多
关键词 中国聚变工程实验堆(CFETR) 超临界二氧化碳(sCO_(2))液态锂铅包层(COOL) 热-机械性能
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磁约束核聚变反应堆研发相关的金属流体力学问题研究 被引量:7
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作者 倪明玖 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2013年第12期1570-1578,共9页
简述了磁约束热核聚变反应堆的关键部件液态锂壁及液态锂铅包层研发中所涉及的流体力学及传热学研究背景,重点介绍了强磁场作用下的金属流体流动与传热问题的实验与数值研究进展及需要进一步开展的研究问题.
关键词 磁约束受控热核聚变 磁流体力学 液态锂铅包层 液态锂壁
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