ITER极向场线圈氦进管优化设计与关键制造技术研究的任务书.docx

ITER极向场线圈氦进管优化设计与关键制造技术研究的任务书
任务书：ITER极向场线圈氦进管优化设计与关键制造技术研究
一、研究背景及意义
ITER（国际热核聚变实验堆）是目前全球最大规模的热核聚变实验堆项目。其中，极向场线圈是其中一个关键部件，主要用于产生磁场并控制等离子体运动。在极向场线圈中，氦进管则是其中一个重要的组成部分。氦进管负责将制冷剂氦进入线圈内部，维持其低温状态。因此，氦进管的设计和制造质量对整个极向场线圈的正常运行和性能有着至关重要的影响。
目前，由于氦进管受到复杂的热应力和力学应力，加之有时需要长时间运行于极端低温环境下，其失效率较高，严重影响了极向场线圈的稳定性和可靠性。因此，优化氦进管的设计和制造技术，研究其受力机理和耐久性，对于提升极向场线圈的整体性能具有重要的现实意义和科学价值。
二、研究内容和任务
1.氦进管的优化设计：在确保基本功能不变的前提下，结合当前极向场线圈在制造和运行中的实际情况，对氦进管的结构设计、材料选择、制造工艺等方面进行优化。重点考虑氦进管在高温、低温、高压等复杂环境下的稳定性和可靠性。
2.氦进管的制造技术研究：研究氦进管的焊接、钎焊、管接头连接、光学检测等关键制造技术。优化氦进管的加工工艺，提高制造精度和一致性。
3.氦进管的性能测试与评估：通过氦进管的实验室测试和模拟计算，评估其在高温、低温、高压等复杂环境下的性能和可靠性。探究其受力机理和失效原因，为进一步提升氦进管和极向场线圈的设计和制造提供科学依据。
4.相关技术改进与应用实践：通过对氦进管关键制造技术的研究，改进现有制造工艺，推广应用优化设计的氦进管。同时，加强与其他部件制造厂商的联合研发和实践，提高整体制造水平和装配质量。
三、研究任务完成和成果预期
1.氦进管设计和制造技术的研究：完成氦进管的新型设计和制造工艺的研究，并形成相关的技术文献和标准。
2.氦进管性能评估：完成对氦进管在复杂环境下的性能评估和失效机理分析，为进一步提升氦进管和极向场线圈的设计和制造提供科学依据。
3.相关技术改进与应用实践：完成改进制造工艺并实现应用的实践，提高现有的制造水平和装配质量。
4.研究报告和技术交流：形成研究报告和技术论文，参加相关会议和学术交流，进行技术培训和知识共享。
五、研究方法
1.理论分析与计算模拟：通过使用热力学、流体力学、材料力学等相关理论和计算软件，对氦进管的温度、压力、流量等参数变化进行模拟和计算，分析其受力机理和性能特点。
2.实验测试：通过氦进管实际测试，确定其在复杂环境下的性能和可靠性，包括氦进管的温度、压力、流量等参数检测和失效分析。
3.制造工艺优化：通过改进现有的制造工艺，实现对氦进管关键部位和工艺参数的优化，提高制造精度和一致性。
4.相关技术改进应用实践：通过与其他部件制造厂商的联合研发和实践，推广应用优化的氦进管和相关制造技术，提高整体制造水平和装配质量。
六、预期成果和实际应用
1.预期成果：
（1）完成氦进管的结构设计和制造技术的研究，形成相关技术文献和标准。
（2）完成对氦进管在复杂环境下的性能评估和失效机理分析，为进一步提升氦进管和极向场线圈的设计和制造提供科学依据。
（3）完成制造工艺改进并进行实践展示，推广应用优化的氦进管和相关制造技术。
2.预期应用：
本课题研究成果可以应用于ITER极向场线圈的制造和运行中，提高极向场线圈的稳定性和可靠性。同时，通过技术改进和实践，在其他相关领域如航空航天和能源维护等也会有较好的应用前景。