中国核聚变工程实验堆(CFETR)是一种超导托卡马克装置，目前处于工程设计阶段。该装置用于弥补国际热核聚变实验堆(ITER)到未来聚变示范堆(DEMO)之间的技术不足。包层作为CFETR的关键部件之一，其主要功能是氚增殖与排热，对其开展研究具有重要意义。　　本文的主要工作是根据CFETR装置的整体设计要求，提出了一种新的氦冷固态氚增殖剂包层的设计方案，建立了包层的热工水力学分析模型，并对其进行性能评估，根据评估结果对包层设计进行结构优化，提升包层的性能。　　新包层的设计方案将氦气联箱功能融入到其他部件中，减少了氦气联箱在包层中占用的空间，为增殖区提供更多的空间，从而达到提高包层氚增殖能力的目的。包层增殖区采用了S形-流道的设计方案，使整个增殖区内流道由上至下连成一体。虽然增殖区的氦气压降有所提高，但增殖区的流量分配比较稳定，降低了对氦气联箱的需求。　　本文采用理论计算与数值模拟结合的方法对包层进行了模拟与分析。采用理论方法计算了包层的质量流率以及关键部件的温度和压降。使用ANSYS CFX软件建立了包层的有限元模型，通过分析得到了包层内部的压降，发现了流量分配存在的问题，并对包层结构进行了优化。对第一壁进行了热分析，计算了第一壁在受到来自等离子体的平均热流和最大热流时的温度分布情况。分析结果显示，各材料在平均热流下可以满足材料温度限制，但在最大热流下不能满足条件，需要对第一壁冷却剂流道壁面做特殊处理才能解决问题限值问题。并在热分析的基础上完成了对地一壁的结构分析，结果显示其应力满足设计要求。同时对增殖区进行了热分析，分析结果显示设计优化后可以满足要求。