加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（ADS，Accelerator Driven Sub-critical System）在處理核廢料和提高核燃料利用率等方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。本文以ADS注入器超導(dǎo)磁體的研制為背景，以超導(dǎo)磁體的低溫垂直測試為研究主線，對電流引線優(yōu)化、超導(dǎo)磁體降溫過程和失超過程進(jìn)行了研究。 對ADS超導(dǎo)磁體低溫垂直測試系統(tǒng)而言，直接連接超導(dǎo)磁體與室溫端的電流引線的漏熱在整個系統(tǒng)漏熱中占有非常大的比重，因此優(yōu)化電流引線對減少整個系統(tǒng)的漏熱具有重要意義。采用理論優(yōu)化方法給出電流引線的最優(yōu)幾何參數(shù)和沿長度方向的溫度分布，與數(shù)值模擬結(jié)果吻合良好；模擬分析了材料物性（RRR）對電流引線過載熱穩(wěn)定性的影響；對電流加載和運行電流波動兩種非穩(wěn)態(tài)工況的模擬結(jié)果表明在電流引線冷端設(shè)計大質(zhì)量銅質(zhì)冷沉可以顯著減小非穩(wěn)態(tài)工況條件下冷端溫度波動幅度。 ADS超導(dǎo)磁體從室溫冷卻到4.2K的低溫狀態(tài)預(yù)計需要接近一天時間的連續(xù)冷卻才可能實現(xiàn)，為了確定一種安全、高效、經(jīng)濟的冷卻降溫方案，在超導(dǎo)磁體降溫測試之前對降溫過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明磁體冷卻到7K以后繼續(xù)使用冷氦氣使其降溫非常困難，在磁體降溫的最后階...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 ADS直線加速器系統(tǒng)介紹
        1.1.2 注入器Ⅰ超導(dǎo)磁體介紹
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 電流引線國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 磁體降溫冷卻技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 失超保護技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 ADS超導(dǎo)磁體電流引線優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 電流引線的理論優(yōu)化
    2.3 電流引線的數(shù)值模擬
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 計算條件
        2.3.3 結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 ADS超導(dǎo)磁體降溫過程模擬
    3.1 引言
    3.2 控制方程
    3.3 物理模型及簡化
    3.4 計算網(wǎng)格
    3.5 ADS超導(dǎo)磁體材料和冷卻工質(zhì)的低溫物性
        3.5.1 超導(dǎo)磁體材料的低溫物性
        3.5.2 氦工質(zhì)的低溫物性
    3.6 ADS超導(dǎo)磁體降溫過程模擬
        3.6.1 磁體降溫流程和約束
        3.6.2 計算條件
        3.6.3 模擬結(jié)果及分析
    3.7 ADS超導(dǎo)磁體降溫過程優(yōu)化
        3.7.1 液氦消耗量
        3.7.2 磁體的復(fù)溫過程
        3.7.3 優(yōu)化降溫曲線
    3.8 本章小結(jié)
第4章 ADS超導(dǎo)磁體降溫及勵磁測試
    4.1 引言
    4.2 ADS超導(dǎo)磁體降溫測試
        4.2.1 ADS超導(dǎo)磁體降溫裝置
        4.2.2 ADS超導(dǎo)磁體降溫測試操作流程
        4.2.3 ADS超導(dǎo)磁體降溫測試結(jié)果分析
    4.3 ADS超導(dǎo)磁體勵磁過程對制冷系統(tǒng)的影響
        4.3.1 ADS超導(dǎo)磁體失超模擬
        4.3.2 ADS超導(dǎo)磁體勵磁測試結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3816951