本發(fā)明屬于核聚變，具體涉及一種可變熱流密度分布的加熱結構。

背景技術：

1、臨界熱流密度（critical?heat?flux，chf）是影響核電設備安全運行的關鍵參數(shù)，臨界熱流密度實驗及其機理研究是一直是材料實驗領域研究熱點問題。第一壁是聚變裝置的核心部件，在運行時直接面對高溫的等離子體，保護外圍部件和設備免受高達5.9mw/m2熱流和高能粒子流的沖擊。傳統(tǒng)chf實驗裝置均采用統(tǒng)傳熱管、窄縫、矩形通道結構，只能實現(xiàn)體加熱，不能實現(xiàn)單面加熱，無法滿足模擬第一壁吸收等離子體輻射產(chǎn)生熱量的實驗需求，需要設計一種熱流密度分布可變的加熱結構。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種可變熱流密度分布的加熱結構，可用于解決模擬第一壁吸收等離子體輻射產(chǎn)生熱量等實驗需求。

2、本發(fā)明的技術方案如下：一種熱流密度可變的加熱結構，包括基體、絕緣涂層、電熱涂層，基體內(nèi)部設有流道，基體外表面設置待加熱面，并涂覆絕緣涂層，絕緣涂層覆蓋在基體的待加熱面上，電熱涂層覆蓋在絕緣涂層之上。

3、所述的絕緣涂層采用氧化鋁、氮化鋁等陶瓷材料。

4、所述的電熱涂層采用鎳鉻合金、鎳鉻鋁合金、鐵鉻鋁等合金材料。

5、所述的基體由耐高溫合金制成。

6、所述的基體的截面為矩形，三角形或不規(guī)則形狀。

7、所述的基體上的待加熱面數(shù)量為單個或多個。

8、所述的基體設置有螺栓孔，電極通過螺栓及絕緣墊片固定在基體的螺栓孔上，并使其與電熱涂層充分貼合。

9、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明根據(jù)熱流密度可變的加熱實驗需求特殊性，包括單面加熱、多面加熱、熱流密度高、溫度高等特點，提供了一種實驗裝置，改變目前第一壁材料chf試驗以數(shù)值計算、低熱流密度模擬試驗研究為主的現(xiàn)狀，為第一壁材料chf試驗提供了工況參數(shù)寬、熱流密度高、通用性更強的實驗平臺及實驗方法。

技術特征：

1.一種熱流密度可變的加熱結構，其特征在于：包括基體、絕緣涂層、電熱涂層，基體內(nèi)部設有流道，基體外表面設置待加熱面，并涂覆絕緣涂層，絕緣涂層覆蓋在基體的待加熱面上，電熱涂層覆蓋在絕緣涂層之上。

2.如權利要求1所述的一種熱流密度可變的加熱結構，其特征在于：所述的絕緣涂層采用氧化鋁、氮化鋁等陶瓷材料。

3.如權利要求1所述的一種熱流密度可變的加熱結構，其特征在于：所述的電熱涂層采用鎳鉻合金、鎳鉻鋁合金、鐵鉻鋁等合金材料。

4.如權利要求1所述的一種熱流密度可變的加熱結構，其特征在于：所述的基體由耐高溫合金制成。

5.如權利要求1所述的一種熱流密度可變的加熱結構，其特征在于：所述的基體的截面為矩形，三角形或不規(guī)則形狀。

6.如權利要求1所述的一種熱流密度可變的加熱結構，其特征在于：所述的基體上的待加熱面數(shù)量為單個或多個。

7.如權利要求1所述的一種熱流密度可變的加熱結構，其特征在于：所述的基體設置有螺栓孔，電極通過螺栓及絕緣墊片固定在基體的螺栓孔上，并使其與電熱涂層充分貼合。

技術總結
本發(fā)明屬于核聚變技術領域，具體涉及一種可變熱流密度分布的加熱結構。包括基體、絕緣涂層、電熱涂層，基體內(nèi)部設有流道，基體外表面設置待加熱面，并涂覆絕緣涂層，絕緣涂層覆蓋在基體的待加熱面上，電熱涂層覆蓋在絕緣涂層之上。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明根據(jù)熱流密度可變的加熱實驗需求特殊性，包括單面加熱、多面加熱、熱流密度高、溫度高等特點，提供了一種實驗裝置，改變目前第一壁材料CHF試驗以數(shù)值計算、低熱流密度模擬試驗研究為主的現(xiàn)狀，為第一壁材料CHF試驗提供了工況參數(shù)寬、熱流密度高、通用性更強的實驗平臺及實驗方法。

技術研發(fā)人員：曹志泉,吳其,劉松林,蔣科成,陳磊,成曉曼,王永,朱光強
受保護的技術使用者：中核武漢核電運行技術股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19