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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利激光聚变反应堆超临界二氧化碳循环系统及其设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116665923B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310633437.8，技术领域涉及：G21B1/11；该发明授权激光聚变反应堆超临界二氧化碳循环系统及其设计方法是由陈荣华;张冰倩;李昕泽;王官印;田文喜;苏光辉;秋穗正设计研发完成，并于2023-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本激光聚变反应堆超临界二氧化碳循环系统及其设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了激光聚变反应堆超临界二氧化碳循环系统及其设计方法，用以建立适用于激光聚变反应堆一回路多热源大温差情况下的高效动力循环系统；循环系统包括连接不同温度范围热源的换热器、透平、回热器、压缩机和冷却装置；高温换热器和低温换热器分别布置，用以导出激光聚变反应堆内高温锂铅合金回路和低温超临界二氧化碳回路的热量；所述设计方法首先基于热力学系统参数和循环系统具体构型，建立多级热力学模型；之后结合各装置的热力学方程进行计算，得到循环系统热效率和各设备热力学参数；最后采用粒子群算法进行优化。本发明提供适用于激光聚变反应堆一回路大温差情况的两种循环系统和实现系统循环热效率最优的设计方法。

本发明授权激光聚变反应堆超临界二氧化碳循环系统及其设计方法在权利要求书中公布了：1.激光聚变反应堆超临界二氧化碳循环系统，其特征在于：所述循环系统为多级简单回热循环或多级再回热循环，适用于不同应用环境下的激光聚变反应堆；多级简单回热循环为激光聚变反应堆提供占用体积小、结构简单的动态热电转换；多级再回热循环在相对复杂的结构设计下，为激光聚变反应堆提供更高的能量转换效率； 多级简单回热循环系统包括第一中间换热器3、第二中间换热器4、低温换热器5、高温回热器6、高温换热器7、透平8、低温回热器9、冷却器10和主压缩机11；低温回热器9冷侧出口连接低温换热器5冷侧，之后连接高温回热器6冷侧入口，高温回热器6冷侧出口连接高温换热器7冷侧，之后连接透平8入口，透平8出口依次连接高温回热器6热侧和低温回热器9热侧，低温回热器9热侧出口连接冷却器10入口，冷却器10出口连接主压缩机11，主压缩机11出口连接低温回热器9冷侧入口形成回路；低温换热器5热侧连接第一中间换热器3冷侧形成第一中间回路，第一中间换热器3热侧连接聚变腔室包层内低温超临界二氧化碳冷却回路1；高温换热器7热侧连接第二中间换热器4冷侧形成第二中间回路，第二中间换热器4热侧连接聚变腔室包层内高温锂铅合金冷却回路2；所述多级简单回热循环系统中，高温换热器7和低温换热器5分散布置，耦合激光聚变堆一回路不同温度范围的热源；通过第一中间换热器3和低温换热器5负责导出聚变腔室包层内低温超临界二氧化碳冷却回路1的热量，温度范围为620K到690K；第二中间换热器4和高温换热器7负责导出聚变腔室包层内高温液态锂铅合金冷却回路2的热量，温度范围为770K到970K；第一中间换热器3和第二中间换热器4用于防止激光聚变堆内氚泄露； 多级简单回热循环系统中，超临界二氧化碳工质依次流经高温换热器7热侧、透平8、高温回热器6热侧、低温回热器9热侧、冷却器10、主压缩机11，再经由低温回热器9冷侧、低温换热器5冷侧、高温回热器6冷侧回到高温换热器7热侧完成循环； 多级再回热循环系统比多级简单回热循环系统结构复杂，在多级简单回热循环系统基础上增加第一分流器12、第二分流器14和辅压缩机13，能够为激光聚变反应堆提供更高的动态热电转换效率；所述辅压缩机13进出口分别连接第一分流器12和第二分流器14，第一分流器12设置在低温回热器9热侧出口，第二分流器14设置在低温换热器5冷侧出口； 所述多级再回热循环系统中，高温换热器7和低温换热器5分散布置，耦合激光聚变堆一回路不同温度范围的热源；通过第一中间换热器3和低温换热器5负责导出聚变腔室包层内超临界二氧化碳冷却回路1的热量，温度范围为620K到690K；第二中间换热器4和高温换热器7负责导出聚变腔室包层内液态锂铅合金冷却回路2的热量，温度范围为770K到970K；第一中间换热器3和第二中间换热器4用于防止激光聚变堆内氚泄露； 多级再回热循环系统中，超临界二氧化碳工质依次流经高温换热器7热侧、透平8、高温回热器6热侧、低温回热器9热侧，之后经过第一分流器12，大部分工质在主回路中流经冷却器10、主压缩机11，再经由低温回热器9冷侧、低温换热器5冷侧；少部分工质被分流到辅压缩机13，和主回路工质在低温换热器5冷侧出口处经由第二分流器14汇合；汇合后工质流经高温回热器6冷侧回到高温换热器7热侧完成循环； 所述循环系统将激光聚变反应堆聚变腔室包层内低温超临界二氧化碳冷却回路1和聚变腔室包层内高温液态锂铅合金冷却回路2两种温度范围相差大的热源进行耦合，通过超临界二氧化碳工质将堆芯产生的热量转化为电能；多级简单回热循环系统满足建造空间小的聚变堆设计需求，多级再回热循环系统满足热电转化效率高的聚变堆设计需求。

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