兆瓦级强流离子源地电极的热应力计算与分析

来源期刊：机械设计与制造2012年第5期

论文作者：刘智民 马功哲 李军 曹占龙 谢远来 胡纯栋

文章页码：54 - 56

关键词：强流离子源;电极;耦合传热;热应力;

摘    要：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。