CFETR真空室設(shè)計模塊的研發(fā).pdf

1、中國聚變工程試驗(yàn)堆CFETR(China Fusion Engineering Test Reactor)是一個正處于概念設(shè)計階段的超導(dǎo)托卡馬克試驗(yàn)堆，第一階段目標(biāo)是聚變功率達(dá)到50～200MW，聚變?nèi)紵龝r間達(dá)到30～50％。裝置大半徑和小半徑分別為5.7m和1.6m。為了有效地進(jìn)行聚變堆自洽設(shè)計和堆芯參數(shù)的優(yōu)化，進(jìn)行CFETR系統(tǒng)設(shè)計軟件的開發(fā)十分必要。
　　CFETR系統(tǒng)設(shè)計軟件主要包括了總體軟件集成平臺搭建、工程設(shè)計軟件集成

2、、物理設(shè)計軟件集成及驗(yàn)證和堆芯參數(shù)優(yōu)化。由物理設(shè)計為工程設(shè)計提供輸入?yún)?shù)，由工程設(shè)計反饋物理設(shè)計的工程可行性，將各子系統(tǒng)的設(shè)計有機(jī)地聯(lián)系在一起，相互之間多次迭代，最終實(shí)現(xiàn)自洽設(shè)計。
　　真空室設(shè)計模塊作為工程設(shè)計軟件集成平臺的一個子模塊，其工程設(shè)計和分析功能的實(shí)現(xiàn)非常重要。真空室的設(shè)計是需要考慮多種綜合因素，不僅包括真空室自身的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝等因素，也包括磁體線圈布局等因素，其中任何一個因素的變化都可能會影響到其他因素的

3、選擇并會對真空室的整體性能造成影響，因此要對對真空室各種設(shè)計參數(shù)進(jìn)行不斷調(diào)整和優(yōu)化，最終得到一個滿意的設(shè)計結(jié)果。
　　為了提高效率，節(jié)省計算資源，本文以CFETR系統(tǒng)集成設(shè)計平臺為依托，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了真空室設(shè)計模塊中的參數(shù)化分析功能。其主要目的是實(shí)現(xiàn)CFETR真空室初步模型的參數(shù)化建模與有限元分析，并運(yùn)用成熟的全局和局部優(yōu)化算法，根據(jù)有限元分析結(jié)果對真空室設(shè)計的關(guān)鍵幾何參數(shù)做出一定范圍內(nèi)的優(yōu)化，快速、高效地為真空室詳細(xì)設(shè)計提供參考和