[發(fā)明專利]一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611163691.2
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN108206060A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 張秀杰;潘傳杰;許增裕
• 申請（專利權）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號: G21B1/13
• 分類號: G21B1/13
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發(fā)明屬于流體流動控制技術領域，具體涉及一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構，包括若干個相同的弧形底壁單元，所述弧形底壁單元的上表面為一個弧度較小連續(xù)變化的凸起的曲面，下表面為一個弧度較小連續(xù)變化的凹陷的曲面，相鄰的兩個弧形底壁單元平行連接，連接邊為長邊。本發(fā)明在工程上簡單易行，通過底壁的特殊結構設計引導和控制液態(tài)鋰膜流，防止其收縮而獲得完全覆蓋底壁的液態(tài)鋰膜流系統(tǒng)，為解決在潤濕性不好情況下如何實現(xiàn)大面積完全覆蓋底壁的鋰膜流系統(tǒng)提供了一種新的思路。該鋰膜流系統(tǒng)不僅適用于入口膜厚及流速較大的情況，同時還適用于入口膜厚及流速較小的情況，適用范圍較廣。

技術領域

本發(fā)明屬于流體流動控制技術領域，具體涉及一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構。

背景技術

目前受控核聚變?nèi)匀幻媾R發(fā)展合適的面對等離子體材料這一巨大技術挑戰(zhàn)，至今研究人員還沒有找到一種固體材料能夠同時承受聚變堆極高的熱流沖擊及非常大的中子輻照損傷。因此流動的液態(tài)金屬鋰被提出作為聚變堆面對等離子體材料，用作聚變堆高熱負荷部件(特別是偏濾器)的表面來承受極高的熱流沖擊及減少中子輻照損傷。已有的研究結果表明固體高熱負荷材料在穩(wěn)態(tài)情況下最高只能承受10MW/m²的表面熱流沖擊，而液態(tài)自由表面最高可承受50MW/m²的表面熱負荷；同時液態(tài)鋰是很好的中子慢化和增殖劑，可以有效降低聚變中子對固體結構材料的輻照損傷；通過流動液態(tài)鋰的實時在線循環(huán)更新，可以避免出現(xiàn)類似固體材料的腐蝕和使用壽命問題；另外通過液態(tài)鋰的循環(huán)更新還可以有效吸附和帶走等離子體中的雜質(zhì)粒子，實現(xiàn)低再循環(huán)運行模式，獲得高約束等離子體放電，對實現(xiàn)等離子體的穩(wěn)態(tài)運行有很大的幫助。

但對磁約束聚變堆，液態(tài)鋰偏濾器的實現(xiàn)還有許多技術難題需要解決。首先需要解決的問題是如何在聚變堆強磁場的環(huán)境下建立能夠完整覆蓋固體底壁且穩(wěn)定、厚度均勻的膜流流動。其中影響的兩個關鍵因素為：液態(tài)鋰與固體底壁的潤濕性及梯度強磁場。已有的實驗結果表明當液態(tài)鋰與固體底壁的潤濕性很差時，液態(tài)鋰自由表面流容易收縮為溪狀流而不能完全覆蓋固體底壁。對未來磁約束聚變堆液態(tài)偏濾器其底壁固體材料與液態(tài)鋰存在潤濕性不好的問題，因此如何在潤濕性不好的情況下實現(xiàn)液態(tài)鋰膜流均勻穩(wěn)定的完全覆蓋固體底壁材料成為需要解決的關鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供既能實現(xiàn)光通量的合理控制，同時避免光的色散的透射反射復合式LED燈具光學面罩的LED燈具。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構，包括若干個相同的弧形底壁單元，所述弧形底壁單元的上表面為一個弧度較小連續(xù)變化的凸起的曲面，下表面為一個弧度較小連續(xù)變化的凹陷的曲面，相鄰的兩個弧形底壁單元平行連接，連接邊為長邊。

一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構，所述連接處的倒角范圍是1mm-3mm。

一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構，所述弧形底壁單元1的厚度為1-3mm，d1寬度為40mm-80mm，高度為5mm-9m。

一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構，弧形底壁單元1由鐵素體鋼或釩合金固體材料制作形成。

一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構，其寬度大于200mm，并且與單個弧形單元底壁寬度d1的比例為5:1至10:1。

一種形成大面積均勻穩(wěn)定鋰膜流的結構，其布置傾斜角度大于30度，液態(tài)金屬鋰沿著其長邊方向由上向下流動。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明在工程上簡單易行，通過底壁的特殊結構設計引導和控制液態(tài)鋰膜流，防止其收縮而獲得完全覆蓋底壁的液態(tài)鋰膜流系統(tǒng)，為解決在潤濕性不好情況下如何實現(xiàn)大面積完全覆蓋底壁的鋰膜流系統(tǒng)提供了一種新的思路。該膜流系統(tǒng)不僅適用于入口膜厚及流速較大的情況，同時還適用于入口膜厚及流速較小的情況，適用范圍較廣。