在磁约束核聚变堆液态包层研究方向上，团队最近取得了创新性研究成果，研究论文发表在聚变领域国际期刊《Fusion Engineering and Design》上：

Feng-Chen Li, Liang Yao, Ying-Jie Tang, Hong-Na Zhang, Xiao-Bin Li, “A duct-dimension-regulation approach for eliminating MHD PbLi flow reversal in buoyancy-opposed poloidal duct relevant for typical liquid breeder blanket designs”, Fusion Engineering and Design 184 (2022) 113282.

本文内容提要如下：

在磁约束聚变堆液态包层的概念设计中，液态金属锂铅（PbLi）流起着重要作用：带走核加热、氚增值和中子倍增。在径向方向上梯度较大的体积核加热引起的浮力作用下，这种包层设计的极向向下流动通道中的磁流体动力学（MHD）PbLi流动会产生反向涡流，这可能对增殖包层的功能产生负面影响。基于Smolentsev et al. 发展的关于充分发展的MHD通道流中混合对流的理论(Smolentsev, Moreau & Abdou, Characterization of key magnetohydrodynamic phenomena in PbLi flows for the US DCLL blanket, Fusion Engineering and Design 83, 771-783, 2008), 本研究试图进一步定量分析上述流动的反向涡流问题，同时提出一种通过调节通道尺寸来消除反向流动状态的方法。对PbLi的向下MHD通道流进行了数值模拟，验证了所提出的管道尺寸调节方法在消除逆流发生方面的有效性。研究发现，在逆流状态下，反向涡流结构从其起始位置向下游移动，其速度基本上等于整体流动的平均流速，通过调节管道尺寸，可以有效地消除反向流动状态，然后对DCLL型包层设计中与反向涡流相关的问题进行了全面讨论。