- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第 33卷 第4期 核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理 V61.33.No.4
2013年 l2月 NuclearFusionandPlasmaPhysics Dec.2013
文章编号 :0254—6086(2013)04—0331—06
HL.2A装置 LHCD新天线热分析和电磁力分析
魏 森,白兴宇,周 俊,饶 军
(核工业西南物理研究院,成都 610041)
摘 要:用有限元方法对LHCD天线实际工况条件下的受热隋况进行了模拟分析,结果表明无氧铜可满足热
对材料的要求。给出了托卡马克环向磁场和等离子体电流变化时天线所受电磁力的解析与数值结果,论证了对天线
起破坏作用的是等离子体破裂时由一对扭力所产生的扭矩,不锈钢更满足扭力对材料的要求。实际加工过程中使用
无氧铜和不锈钢相结合的方式是比较合理的。该工作为天线的研制提供了理论指导。
关键词:HL.2A装置;LHCD天线;热分析;电磁力分析
中图分类号:TL62~4 文献标识码:A
1 引言 天线内部;等离子体电流变化导致的磁场变化也会
在磁约束受控核聚变研究中,低混杂波电流驱 在天线波导壁 匕感应出很强的涡流,该涡流与装置
动(LHCD)具有较高的电流驱动效率而被广泛应 环向磁场相互作用产生很强的电磁力,如果材料不
用,是国际热核聚变实验堆(ITER)计划开展的加热 能满足性能要求都可能对 LHCD天线造成一定损
和电流驱动手段之一。目前LHCD耦合天线的研究 坏。在天线研制过程中,热和电磁力的分析结果对
主要集中在以建立在 PAM[11(有源无源相控阵列天 材料选择是十分重要的。
线)为概念基础上的第三代低混杂波天线的研究与
设计,在这种结构中,有源波导和无源波导交错排 2 LHCD天线的热分析
列,可降低反射系数和减少辐射功率的表面波分 HL.2A装置新研制的LHCD天线如图 1所示。
量,同时使天线结构刚度得到增强,大幅度提高了 HL.2A装置物理实验时LHCD天线内部发生打火
天线对电磁冲击的承受能力。它与常规天线相比, 和天线正常工作两种情况都会引起部分热量沉积
有效子波导数量减小,降低了天线的方向性,但相 到天线内部,引起温度升高。热分析的主要目的就
邻波导间相移的依赖性减弱,耦合性能增强。 是掌握无氧铜和不锈钢两种材料下温度的时间和
HL一2A装置新研制的LHCD天线2【】正是基于 PAM 空间分布规律,为选择天线加工材料提供依据。
概念的,该天线共四层,每层包含 16个有源子波 2.1 LHCD天线发生打火时受热分析
导和 17个无源子波导,壁厚2.2mm、宽8.8mm、 针对LHCD天线打火,采用ANSYS有限元热
频率为 3.7GHz、波谱中心 .=2.75、反射系数 分析方法3【】。由于保护时间很短(假设~10ms,实际
1%、功率容量为2MW,可实现2s脉冲波的电 上保护系统正常动作应该为~1ms),所以选用瞬态
流驱动。在 HL.2A 装置实验运行过程中,微波通 热分析并忽略热辐射,同时整个天线处于真空中,
过天线馈入到等离子体,部分损耗的能量会沉积到 忽略热对流,热传递方式只有热传导。
收稿 日期:2013—03—08;修订 日期:2013—08—18
基金项目:HL.2A装置大功率LHCD技术研究及系统研制(2OlIGB104000)
作者简介:魏森(1988一),男,河南驻马店人,硕士研究生,主要从事低杂波电流驱动天线方面的研究工作。
334 核聚变与等离子体物理
文档评论(0)