兆瓦级强流离子源地电极的热应力计算与分析

作者：刘智民; 马功哲; 李军; 曹占龙; 谢远来; 胡纯栋

来源：机械设计与制造, 2012, (05): 54-56.

DOI：10.19356/j.cnki.1001-3997.2012.05.020

• 强流离子源
• 电极
• 耦合传热
• 热应力 High current ion source
• Exit grid
• Conjugate heat transfer
• Thermal stress

在设计用于高能中性束注入装置的强流离子源时,最关键的环节是对用于产生兆瓦级离子束的引出电极进行热-应力分析。以EAST-NBI强流离子源地电极为模型,考虑受均匀热流载荷作用下电极在主动冷却过程中的耦合传热问题,利用CFD和有限元联合求解的方法进行了热应力分析,得到了固体结构和流场的瞬态温度场、结构应力分布及变形情况。结果表明在热流载荷密度不超过2MW.m-2、冷却水质流速率为(0.125～0.25)kg.s-1时,电极温度场在4s内达到稳态,而且最大Von-Mises等效应力值小于材料屈服强度,不会发生塑性变形。

• 出版日期2012
• 单位中国科学院等离子体物理研究所