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首页> 中文会议>第十二届全国低温工程大会 >屏蔽罩开启对冷冻靶温度影响的数值模拟

屏蔽罩开启对冷冻靶温度影响的数值模拟

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为了研究屏蔽罩开启过程对惯性约束核聚变间接驱动靶系统的温度场影响,建立了冷冻靶系统数值计算模型,通过添加用户自定义函数(UDF),并激活FLUENT软件的离散坐标辐射模型,分析了屏蔽罩瞬间开启的非稳态传热过程.屏蔽罩开启瞬间,外界环境辐射直接进入黑腔,热辐射强度增加导致了黑腔内的对流换热增强,加剧了靶丸的温度场扰动,破坏了靶丸温度场的均匀性.开启速度和开启时间成为保证靶丸温度场均匀性的决定性因素.本文研究了屏蔽罩开启速度、黑腔内填充介质以及添加暴风窗措施对靶丸表面温度场的影响.结果表明:不同开启速率引起靶丸温差上升速率不同,开启速度越大,温度上升速率越大,但最终稳定温差基本相同;黑腔内填充氢氦混合气体,增大氦气的比例,靶丸表面温差上升速率减小,最终靶丸表面的稳定温度更低;黑腔内填充高热导率的气凝胶可以显著减小屏蔽罩开启过程中靶丸表面温差上升速率,使靶丸维持在较低的温度水平.添加暴风窗可使外界投入辐射被削弱,靶丸温度上升速度变慢,屏蔽罩开启后靶丸保持时间更长,稳定后温度更低,有利于冷冻靶温度场的控制.

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