Since the last IAEA-FEC in 2021, significant progress on the development of long pulse steady state scenario and its related key physics and technologies have been achieved, including the reproducible 403 s long-pulse steady-state H-mode plasma with pure radio frequency (RF) power heating. A thousand-second time scale (similar to 1056 s) fully non-inductive plasma with high injected energy up to 1.73 GJ has also been achieved. The EAST operational regime of high beta(P) has been significantly extended (H-98y2 > 1.3, beta(P) similar to 4.0, beta(N) similar to 2.4 and n(e)/n(GW) similar to 1.0) using RF and neutral beam injection (NBI). The full edge localized mode suppression using the n = 4 resonant magnetic perturbations has been achieved in ITER-like standard type-I ELMy H-mode plasmas with q(95) approximate to 3.1 on EAST, extrapolating favorably to the ITER baseline scenario. The sustained large ELM control and stable partial detachment have been achieved with Ne seeding. The underlying physics of plasma-beta effect for error field penetration, where toroidal effect dominates, is disclosed by comparing the results in cylindrical theory and MARS-Q simulation in EAST. Breakdown and plasma initiation at low toroidal electric fields (<0.3 V m(-1)) with EC pre-ionization is developed. A beneficial role on the lower hybrid wave injection to control the tungsten concentration in the NBI discharge is observed for the first time in EAST suggesting a potential way toward steady-state H-mode NBI operation.

动平衡是螺杆真空泵设计制造过程中必须解决的重要问题.一般方法是将螺杆转子不平衡质量等效分解到选定的两个平行平面,采用等效替代的近似法进行动平衡分析计算.本文采用SolidWorks二次开发技术,用VB.NET语言对动平衡分析过程进行整合,设计了简单直观的人机交互界面,可对任意类型的螺杆转子不平衡量及其相角进行自动精确计算.在选定的两个平行平衡基面的不平衡相角位置,配上或去除相应质量以消除各面上的不平衡量,当不平衡量为零时,则转子达到了动平衡.若经过一次双面平衡,不平衡量仍较大,则需要再次选定两个新的平衡基面计算和去、配重,即多次双面平衡操作.这大大减少了动平衡设计的工作量并提高了动平衡的设计质量和精度.该界面设计原理与转子型线和结构无关,因此可用于任何类型的螺杆转子和其他不规则零件的动平衡计算.

In order to break through the structural limitation of 2D planar film and develop getter with large specific surface area (SSA), the 3D Ni-nanoarray based Ti-Zr-V film getter was prepared to effectively increase the SSA and finally improve its adsorption performance. The morphology and adsorption performance of Ti-Zr-V films deposited on Ni-based nano-scaffold and silicon substrate were studied by scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis and hydrogen adsorption test. The gettering properties are found to be directly dependent on the deposited thickness of Ti-Zr-V film. The results show that the 80-nm-thick Ti-Zr-V film can maintain the porous structure of the original Ni nanoarrays and has the largest adsorption rate (1.274 x 10(-2) mg/(s.g)) and adsorption capacity (0.0587 mg) in the thermogravimetric analysis experiment. Under the same preparation and activation conditions, the H-2 adsorption rate and adsorption capacity of 3D Ni-nanoarray based Ti-Zr-V film are about three times and twice that of Ti-Zr-V film on silicon substrate, respectively. This is because the increase in SSA promotes the gas adsorption on the getter surface. The study indicates that the application of porous nanoarray as scaffold for getter film is an effective way to improve the adsorption performance.

设计了一套基于unity3D的虚拟真空泵性能测试实验教学系统,以解决真空泵性能测试过程中训练及设备缺乏等问题,加深受训者对测试过程的理解.设计的主要内容有SolidWorks,3dsMax模型建立与优化;unity3D界面设计、场景构建与功能实现;抽真空过程中油液液面上升速度推导计算;c++编程计算数据.实验结果表明:该系统沉浸感好,操作性高,比传统教学方式更加方便与快捷,并且提高了实验教学的安全性和效率.

开发了一套虚拟仪器实验系统.其基于unity3D平台,实现了设备虚拟化、模拟实验操作、人机交互等功能,满足了学校教学及企业员工培训的要求.开发的系统有两种形式,一是VR场景实现,二是客户端APP形式,分别适用于不同场景,满足不同的教学培训需要.借助VR的新型教学、培训方式也为以后此类平台的开发提供参考.

This paper introduces an automatic detection system of vacuum pump performance parameters based on STM32 and LabVIEW. The system can automatically measure, collect, process and store the performance parameters such as vacuum, pumping speed, temperature and motor parameters, and display data and charts in the main interface of LabVIEW. In the host computer main interface can also be issued motor start and stop, limit vacuum measurement, pumping speed measurement instructions. On this basis, a user login program is also developed to ensure the security of the system. This paper makes a brief introduction from the overall scheme design, hardware design, software design and actual operation effect of the system.

石英灯辐射加热可以作为托卡马克真空室的烘烤系统,为真空室提供高质量真空环境.由于石英灯的分布不同导致真空室表面不同区域获得的热流密度与要求施加的热载荷有所差异,这样可能会导致"过热"或"欠热"现象出现,从而使得温度均匀性下降,增加了结构设计的风险.本文基于离散坐标方法,采用Fluent辐射模型对石英灯加热真空室进行了模拟仿真,为合理优化灯的分布、提高真空室烘烤质量提供理论参考.

This paper presents a method of transformation of the screw vacuum pump rotor (SVPR) profile in different sections. Corresponding formulas and transformation steps are given in detail. Based on a rotor of certain profile and geometric parameters, the transformation calculation is carried out as an example between the transverse and longitudinal sections. A real rotor of the same profile and geometric parameters is fabricated and measured. The result proves the suggested transformation method works. The method provides a theoretical support to get coordinates of rotor profile in certain section quickly, and brings convenience for the rotor machining. Furthermore, it can also provide a potential new design method of the rotor with good machinability.

针对当前空调散热器工艺生产中常用除油工艺的局限性,本文提出了节能环保的真空干燥除油法,并就真空干燥除油箱体内温度场进行研究,利用FLUENT中DO模型仿真得到:在热源加热稳定的真空箱体内,分两层间隔布置的散热翅片的适宜摆放位置在箱体下半区域,该区域内温差较小,温差在7℃左右,其次对有效加热区范围进行了相关探讨,然后利用控制变量法建立起了热源总功率P与箱体体积V的理论模型,对除油箱设计具有一定的理论指导意义.

真空界面阀是真空排污系统的重要组成部分.基于国内真空排污现状,设计了一种室外排污用的DN50角座式界面阀,并利用Ansys CFX软件仿真分析比较了该界面阀在接通方式、阀身倾角α、阀芯结构不同情况下的流量系数Cv和流阻系数K;然后利用正交试验法确定了最佳结构为:按正接方式流通、阀身倾角45°、圆弧型阀芯所设计的界面阀为最优模型;最后对该结构阀门进行了流场分析,探究了在气液比αatm=3.2∶1时阀门的内部流动情况.该研究方法对该类型界面阀的设计分析具有普适性,为界面阀的设计提供了理论指导.

中国聚变工程实验堆—CFETR (China Fusion Engineering Experimental Reactor)的运行离不开稳定的真空环境.针对CFETR装置聚变等离子体运行环境和真空要求,设计了一种聚变堆堆芯专用的4.5K大抽速低温泵.采用蒙特·卡罗方法研究低温泵泵送概率和低温泵连接过渡管道流导,发现内开阀门结构满足CFETR抽速要求;采用正交实验,模拟了不同百叶窗障板结构对泵送概率的影响,确定了百叶窗障板的最佳倾斜角度为45°;探究了低温板气体吸附均匀性,阵列的各层低温板吸附均匀性良好.研究方法和结果不仅为CFETR堆芯大抽速低温泵的设计提供了依据,并且为同类型大型低温泵的设计提供了有益的参考.

真空干燥除油工艺是利用负压环境烘干蒸发、冷凝、收集油液的一种新除油方法,其真空系统的设计将直接影响除油效果.以900×750×50mm3的家用空调冷凝器为除油对象,根据提出的工艺要求,给出了设计方案,选配了相应的真空获得设备,设计了真空室及核心部件的结构,完成了真空干燥除油系统的设计.

本文介绍了一套基于西门子S7-1200 PLC开发的、以触摸屏为人机交互界面的真空泵性能参数自动检测系统.该系统可实现真空度、抽速、温度、转速、电流电压等性能参数的自动测量、采集、处理、储存,并在人机界面以参数、图表等多种形式进行显示等功能.系统在运行过程中可自动判断设备运行安全性并报警,同时上传相关数据至上位机.本文从该系统的总体方案设计、硬件组成和软件编程三方面进行了深入探讨.

真空除油干燥法作为一种极具发展前景的新兴除油方式,比常规除油方法效率高且环保.文章针对空调散热器除油干燥系统的温度场进行研究,利用FLUENT模拟出真空干燥室合适的热源布局方式,以优化除油腔室内的温度场分布,进一步提高除油效率.

变螺距转子计算得到的理论允许最小间隙,利用SolidWorks软件的布尔运算功能,对转子的每个面单独做切削处理,建立了含有实际间隙的变螺距转子的三维模型.在此基础上,在变螺距转子的进、排气端面内部与转子的外圆端面去重处理,消除转子高速运转中的动不平衡效应,得到了可用于加工的实际变螺距转子.对导程小导致齿厚较薄的转子,在Solid-Works软件中将其凹面与齿根面相交处的小圆角增大至设备可加工的数值并保证其间隙合理,不会卡死.

螺杆转子是螺杆真空泵的核心部件.本文提出了一种采用普通数控车床加工等螺距螺杆转子的工艺及间隙设计方法.使用两把普通车刀对螺杆进行加工,根据进给量计算螺杆转子轴截面刀位点坐标值,通过二次车削分别加工螺杆螺旋槽凹、凸两面;采用ANSYS进行螺杆转子热变形有限元分析,得到最大变形量,据此分别进行齿顶圆轴向斜切、凹面切削以满足间隙要求;使用数控车宏程序进行编程,并以刀位点坐标作为变量以简化程序.本研究具有通用性,对不同的转子型线均可使用相同的设计及加工方案.

在核聚变领域、加速器领域、航天等领域中,根据装置或设备运行要求,很多大型真空容器里需布置着许多冷却管道.在运行过程中,若有冷却管道发生泄漏,将直接影响整个系统的稳定性和安全性,则需对管道进行泄漏检测并快速定位漏点位置对其修复.基于此要求,本文在不破真空的条件下提出超声检测方法对管道泄漏点进行检测定位分析研究.借助有限元分析模拟方法,在真空环境下,以不锈钢材质管道为研究对象,对管道泄漏检测的进行数值仿真,以管道一端通过加载中心频率100 kHz瞬态位移载荷,选定一截面进行信号接收方式,进行仿真模拟,获得截面的位移时程变化.结果表明:对1.5 m长管道可有效检测出2 mm当量孔径漏点;通过信号处理方法对检测信号分析,显示管道定位精度在2 cm以内.分析研究结果和方法为后续更长管道泄漏检测定位研究提供借鉴,也为未来管道泄漏检测定位应用研究奠定理论和技术基础.

不锈钢基耐腐蚀导电薄膜被广泛应用于燃料电池双极板等器件,要求具有高的耐腐蚀性和导电性、良好的机械性能、加工成本低等特点.然而,目前的不锈钢基薄膜耐腐蚀性和导电性难以兼得,实现这两种性能的合理匹配,降低生产成本,是金属基薄膜商业化的关键环节之一.本文系统总结了磁控溅射制备不锈钢基耐腐蚀导电薄膜的研究进展,并从制备材料种类、工艺参数等方面进行了详细分析.文末还展望了不锈钢基耐腐蚀导电薄膜的发展方向.

针对目前发展较为成熟的单头转子型线动不平衡问题,提出了一种将单头转子型线变为双头对称型线的方法.总结了该方法所适用的单头转子型线所需满足的条件,并用数学方法证明了所得到的双头型线能够正确啮合.定性分析计算了型线从单头变为双头后面积的变化,并以特定单头型线为例,计算了型线面积利用系数的变化.将特定单头型线变换得到对应的双头对称型线,用Solidworks三维软件建立转子模型并进行两个转子的装配,模拟验证了双头型线的正确性.该方法保留了原型线的接触线、泄漏三角形等特性,得到了具有较好动平衡性的双头型线.

秸秆粉碎机是实现生物质能源优质开发利用的基础设备,其抑尘结构的设计优化则是实现粉碎机安全环保运行的关键.本研究设计了一种变径式粉碎机,通过转子刀片高速旋转与变径结构产生低真空区域,在粉碎机进料口产生向内压差,增加粉碎机内颗粒逃逸阻力,实现抑尘作用.首先,采用理论分析得到了变径式粉碎机内颗粒逃逸阻力压差值;其次,采用MRF方法和DPM模型对粉碎机内气固两相流进行CFD模拟,结果表明变径式粉碎机可降低进料口逃逸粒子数约30％,抑尘效果显著;而后,本研究对变径式粉碎机的工作转速在(500～6000)r/min、颗粒尺寸在(1～5000)μm、变径比在1～1.2范围内参数进行优化分析,获得抑尘率可达57％的变径式粉碎机结构及工作参数,为秸秆粉碎机抑尘结构设计及安全环保运行提供理论基础.