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為了認(rèn)識(shí)儲(chǔ)氚高壓容器壁材料的力學(xué)性能變化及其導(dǎo)致的容器承載能力變化,必須研究儲(chǔ)氚期間,容器壁中氚和氦-3濃度的空間分布和隨時(shí)間的變化.針對(duì)容器外表面為一般傳質(zhì)邊界條件和容器內(nèi)部氚為范德瓦爾斯氣體的情況,同時(shí)考慮容器腔內(nèi)和容器壁中氚的衰變和擴(kuò)散,建立求解儲(chǔ)氚高壓容器壁中氚和氦-3濃度的解析理論模型,導(dǎo)出了氚和氦-3濃度的理論公式.通過解析計(jì)算給出了器壁中氚和氦-3濃度隨外表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)的變化曲線和濃度的時(shí)空變化曲線,提出了氦-3濃度的2β_1+β_2/2倍定律,即處于開放空間的儲(chǔ)氚球形高壓容器,器壁中氦-3的濃度呈內(nèi)高外低的分布,時(shí)間越長,濃度沿徑向的梯度越大,在時(shí)間足夠長時(shí),各處濃度逼近時(shí)間無限長時(shí)的最終值,也就是各處的最大值,內(nèi)表面處的最大值是該處氚初始時(shí)刻濃度的2β_1+β_2/2倍,這里β_1和β_2為與氚的范德瓦爾斯常數(shù)相關(guān)的參數(shù).研究結(jié)果為儲(chǔ)氚高壓容器的強(qiáng)度安全性評(píng)估提供了前提.
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為了認(rèn)識(shí)儲(chǔ)氚高壓容器壁材料的力學(xué)性能變化及其導(dǎo)致的容器承載能力變化,必須研究儲(chǔ)氚期間,容器壁中氚和氦-3濃度的空間分布和隨時(shí)間的變化.針對(duì)容器外表面為一般傳質(zhì)邊界條件和容器內(nèi)部氚為范德瓦爾斯氣體的情況,同時(shí)考慮容器腔內(nèi)和容器壁中氚的衰變和擴(kuò)散,建立求解儲(chǔ)氚高壓容器壁中氚和氦-3濃度的解析理論模型,導(dǎo)出了氚和氦-3濃度的理論公式.通過解析計(jì)算給出了器壁中氚和氦-3濃度隨外表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)的變化曲線和濃度的時(shí)空變化曲線,提出了氦-3濃度的2β_1+β_2/2倍定律,即處于開放空間的儲(chǔ)氚球形高壓容器,器壁中氦-3的濃度呈內(nèi)高外低的分布,時(shí)間越長,濃度沿徑向的梯度越大,在時(shí)間足夠長時(shí),各處濃度逼近時(shí)間無限長時(shí)的最終值,也就是各處的最大值,內(nèi)表面處的最大值是該處氚初始時(shí)刻濃度的2β_1+β_2/2倍,這里β_1和β_2為與氚的范德瓦爾斯常數(shù)相關(guān)的參數(shù).研究結(jié)果為儲(chǔ)氚高壓容器的強(qiáng)度安全性評(píng)估提供了前提.
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