本技术提供了一种基于激光散斑图像反演偏滤器热流的方法及装置,属于核聚变工程热工水力测试技术领域。该装置包括聚变堆高热流模拟加载系统、激光散斑效应测试系统、偏滤器水冷模拟系统和测试数据库系统。通过调节偏滤器试件的冷却水流条件、对偏滤器进行系列高热流加载、采用激光散斑数字相关技术测量偏滤器等步骤,建立偏滤器靶板热流与加载面应变对应数据库。在实际堆应用中,则通过激光散斑技术对堆内相同部件的表面应变进行测量,通过对应查询数据库实现加载热流反演。本发明采用上述的一种基于激光散斑图像反演偏滤器热流的方法及装置,实现了实际聚变堆服役环境下偏滤器加载热流的定量反演,提高核聚变反应装置运行的安全性。
背景技术
在核聚变反应装置中,偏滤器是一个至关重要的组件,它负责排出反应生成的高能粒子和热量,以保护反应室的其余部分不受损害。为了准确了解偏滤器在工作过程中的加载热流分布,科研人员需要开发加载热流反演方法。
聚变堆实际环境极端复杂,且实验成本高,直接进行放电测量其对偏滤器的实际热流加载困难;已有偏滤器加载热流测试方法主要依赖于红外测量技术,通过测量偏滤器表面的温度数据来推算加载热流。然而,这种方法存在显著的缺陷和不足。首先,红外测温的准确性受到多种因素的影响,如物体表面的发射率、观测角度、环境温度以及光学系统的透射率等。这些因素的变化都可能导致红外测温结果产生较大的误差,从而降低加载热流计算的精度。此外,红外测温方法还难以应对一些特殊的工作环境,如高温、高压或强辐射等极端条件。在这些环境下,红外测温设备的性能和稳定性可能受到严重影响,使得测量结果更加不可靠。因此,开发一种更加准确、可靠且适应性强的偏滤器加载热流反演方法,对于提高核聚变反应装置的安全性和效率具有重要意义。
实现思路