一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统及应用方法技术方案

技术编号:46445121 阅读:6 留言:0更新日期:2025-09-19 20:46
本发明专利技术公开了一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统及应用方法,涉及热核聚变反应堆技术领域;本发明专利技术包括膜流槽道,通过隔板分隔为上层槽道和下层槽道,为液态金属提供流动路径;流动挡板,设在下层槽道内,用于阻挡下层槽道内的液态金属流动并迫使其流入上层槽道;多列引导孔,沿流动方向排列设在隔板上,用于连通上层槽道和下层槽道,并引导液态金属在隔板表面进行液态金属膜流的预铺展及润湿;其中,液态金属在下层槽道内填充后从引导孔流入上层槽道,并在隔板表面进行液态金属膜流的预铺展及润湿,上层槽道内通入的液态金属与预铺展膜流共同流动在隔板表面形成金属膜流的全铺展;本发明专利技术具有完全铺展、膜流流动稳定、适用范围广的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热核聚变反应堆,具体涉及一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统及应用方法


技术介绍

1、在磁约束聚变堆极端环境下,由于高热负荷、高能粒子流及强中子辐照损伤等问题,具有自修复能力、可循环更新的液态金属第一壁(包含偏滤器及限制器等所有面对等离子体部件)被提出来,用于解决上述问题。相比于固态第一壁,液态金属第一壁具有如下优点:无热应力及中子辐照损伤问题,同时可降低固体底壁材料的中子辐照损伤;最高可承受50mw/m2的稳态热负荷,有望解决未来聚变堆高热负荷对材料的损伤问题;具有自修复能力,可循环更新,因此无服役寿命限制;可降低粒子再循环,同时带走聚变堆中的杂质及粒子,为等离子体约束及性能提升提供了新的控制手段。

2、但对液态金属第一壁,还存在许多科学问题和工程技术难题有待解决,如何在强磁场、大热流密度及高能粒子共同作用的环境下建立全覆盖且流动稳定的液态金属膜流系统,便是其中一个尚待解决的关键问题。液态金属与固体底壁的润湿性是影响膜流铺展特性的一个关键因素,用于液态第一壁的液态金属通常为锂、锡或锂锡合金,而固体底壁材料通常为铁素体/马氏体钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,所述膜流槽道(1)的宽度与下层槽道的高度比值在20-100之间,所述膜流槽道(1)的宽度与上层槽道内膜流的厚度比值在20-100之间。

3.根据权利要求1所述的一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,所述多列引导孔至少包括两列,且其中两列与膜流槽道(1)两侧壁连通,每个引导孔沿膜流槽道(1)宽度方向延伸。

4.根据权利要求1所述的一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,每列引导孔由多组第一引导孔(8...

【技术特征摘要】

1.一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,所述膜流槽道(1)的宽度与下层槽道的高度比值在20-100之间,所述膜流槽道(1)的宽度与上层槽道内膜流的厚度比值在20-100之间。

3.根据权利要求1所述的一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,所述多列引导孔至少包括两列,且其中两列与膜流槽道(1)两侧壁连通,每个引导孔沿膜流槽道(1)宽度方向延伸。

4.根据权利要求1所述的一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,每列引导孔由多组第一引导孔(8)和第二引导孔(9)沿流动方向排列而成,每组第一引导孔(8)和第二引导孔(9)都对应设有一个流动挡板(7),且流动挡板(7)设在第一引导孔(8)和第二引导孔(9)之间的隔板(6)下方。

5.根据权利要求4所述的一种具有全铺展特性的液态金属膜流系统,其特征在于,所述第二引导孔(9)的长度和宽度尺寸均大于第一引导孔(8)。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张秀杰王一鸣孙振超赵耀王磊吕欣婷
申请(专利权)人:核工业西南物理研究院
类型:发明
国别省市:

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