超临界氦循环泵研发

需求的背景和应用场景

在当前全球科技竞争日益激烈的背景下，国家重大科技基础设施的建设成为推动科技进步和创新的关键。超临界氦循环泵作为聚变堆等高端科技设备中的核心组件，其技术水平和性能直接关系到整个系统的稳定运行与效率。然而，目前该技术主要被国外少数发达国家所垄断，不仅价格昂贵，而且技术转让受限，严重制约了我国在相关领域的发展。因此，为打破国外技术垄断，实现超临界氦循环泵技术的自主可控，我国亟需开展超临界氦循环泵的研发工作。该技术的成功研发，将直接应用于聚变堆、大型低温制冷系统等国家重大科技基础设施，为这些设施的高效、稳定运行提供关键设备支撑，对于推动我国科技进步和国际竞争力提升具有重要意义。

要解决的关键技术问题

超临界氦循环泵的研发涉及多个核心技术难题，主要包括：

1. 超临界氦循环泵体结构设计：需设计适应超临界氦工质特性的泵体结构，确保在高压力、高温度、高流速等极端工况下泵体的稳定性和可靠性。
2. 超临界氦循环泵关键部件研制：包括叶轮、轴、轴承等关键部件的研发，这些部件需具备高强度、耐磨损、耐腐蚀等特性，以满足超临界氦循环泵的长期稳定运行需求。
3. 超临界氦循环泵密封技术研究：由于超临界氦的特殊性，需研发高效、可靠的密封技术，防止氦气泄漏，确保系统的安全性和稳定性。
4. 超临界氦循环泵控制系统设计：需设计智能化的控制系统，实现对泵的运行状态进行实时监测和精准控制，确保泵的高效、稳定运行。
5. 超临界氦循环泵性能测试与优化：通过对泵的各项性能指标进行测试和分析，不断优化泵的设计和制造工艺，提升泵的综合性能。

效果要求

超临界氦循环泵的研发需实现以下效果：

• 技术自主可控：通过自主研发，掌握超临界氦循环泵的核心技术，实现技术的自主可控，打破国外技术垄断。
• 高性能：研发出的超临界氦循环泵需具备高效率、高稳定性、长寿命等特性，满足聚变堆等国家重大科技基础设施的严苛要求。
• 创新性：在研发过程中，需注重技术创新，探索新的设计理念和方法，提升超临界氦循环泵的技术水平和竞争力。
• 经济效益：通过自主研发和生产，降低超临界氦循环泵的成本，提高我国在国际市场上的竞争力，同时带动相关产业链的发展，产生显著的经济效益。 综上所述，超临界氦循环泵的研发不仅对于推动我国科技进步和国际竞争力提升具有重要意义，而且将为国家重大科技基础设施的建设提供关键设备支撑，是我国科技发展战略中的重要一环。