课题基金 / 基金详情

面向等离子体部件实验条件对FBG的温度与应变协同测量特性的影响研究

批准号:
12105183
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王兴立
依托单位:
学科分类:
等离子体与物质相互作用
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王兴立

项目摘要

结项摘要

王兴立的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
随着面向等离子体部件(PFC)的不断升级,托卡马克实验开始向长脉冲高参数发展,使得PFC上的诊断系统渐渐难以满足要求。光纤布拉格光栅(FBG)是一种基于光信号、可同时测量温度与应变等参数的新型诊断技术。鉴于其的优秀特质,本项目拟开展瞬态、稳态以及循环热负荷等PFC实验条件对FBG的温度、应变协同测量特性的影响研究。根据这些实验条件下FBG光信号的变化特点以及测量灵敏度、准确度等的分析结果,揭示瞬态、稳态热负荷对FBG温度测量特性的影响机制;掌握循环热负荷对FBG温度、应变协同测量特性的影响规律并优化温度补偿应变测量的方法;建立PFC上热力场数据、PFC表面温度场数据、PFC上方热流分布三者之间的映射关系模型。通过这项工作,本项目将促进FBG诊断技术在水冷钨PFC上的应用,从而为等离子体与壁相互作用的研究提供重要的技术支持。
英文摘要
With the upgrade of plasma facing components (PFCs) in worldwide tokamak devices, the discharge experiments tend to long pulse H-mode. While the diagnostic systems on PFCs are insufficient to meet the more and more strict requirements. Fiber Bragg grating (FBG) is a new diagnostic technique that based on optical signal and can be used for the measurement of several parameters (temperature, strain and et al.). Considering its excellent properties, FBG will be studied comprehensively in this project. The main work is to study the influence of the experimental conditions of PFCs (such as transient, steady-state, cyclic heat loads and et al.)on the characteristics of simultaneous measurement of temperature and strain with FBG. Based on the optical signal, the measurement sensitivity and accuracy of FBG, three main targets should be reached: the effect mechanism of the transient and static heat loads on the temperature sensing properties will be revealed; the influence law of the cyclic heat loads on the simultaneous measurement of temperature and strain will be caught on so that contributing to optimizing a temperature compensation method for the strain measurement; the mapping relationship among the temperature and stress field data of PFC, the surface temperature distribution of PFC and the heat flux distribution above the PFC will be established. Under this condition, the FBG-based diagnostic is willing to be applied in actively water-cooled tungsten PFCs and be prospectively helpful for the further study on plasma wall interaction.
针对托卡马克装置内部部件温度、应变等状态监测手段不足的问题,本项目根据申报计划开展了不同高热辐照、热载荷条件下光纤布拉格光栅(FBG)的温度、应变协同测量特性研究,并以此发展基于FBG的温度、应变测量系统。.具体为,在电子束瞬态、稳态高热辐照测试下研究了FBG对钨面向等离子体(PFC)部件模块的高温温度测量特性,分析了不同高热负荷加载条件对其感温特性的影响;在热加载炉中研究了不同热载荷条件下FBG对钨铜偏滤器部件模块的温度、应变协同测量特性,探索了温度、应变协同变化情况下的温度补偿方法以及应变感应特性与原理;基于FBG的温度、应变测量特性设计并优化了FBG温度、应变测量系统,建立了托卡马克装置内部部件温度、应变状态实时监测的新手段;针对FBG温度、应变测量中不锈钢铠装适应性不足的问题,预研了爆炸喷涂钨铠甲层、钨/钢中间层的制备技术,并测试、评估了钨/中间层/钢基底结构的性能。.通过本项目的研究,初步建立起可应用于托卡马克装置内部部件的基于FBG的温度、应变测量系统,为托卡马克实验研究提供新的测量与诊断手段。
爆炸喷涂高性能纯钨涂层及其聚变热负荷损伤行为机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    王兴立
  • 依托单位:
国内基金
海外基金