熱梯度法制備低溫靶丸的數(shù)學(xué)模型和有限元傳熱模型.pdf

1、慣性約束核聚變（ICF）能是未來(lái)的新能源，低溫靶是ICF理想的靶型。本課題對(duì)熱梯度法制備低溫冷凍靶進(jìn)行了研究，內(nèi)容包括工作溫度下，靶丸內(nèi)燃料的氣液兩相組分組成分析以及混合燃料在靶丸內(nèi)形成均勻液體（固體）層時(shí)所需的遠(yuǎn)端外加溫度梯度大小的模擬計(jì)算，并設(shè)計(jì)了用于驗(yàn)證理論模型的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 利用靶丸內(nèi)部的質(zhì)量守恒，提出了一個(gè)靶丸內(nèi)燃料的氣液兩相組分組成分析模型，分析了在工作溫度下，低溫冷凍靶丸內(nèi)燃料液體層的厚度和充填溫度，充填壓力等的關(guān)系

2、。 為了獲得靶丸內(nèi)壁均勻的液體層，研究建立了混合燃料的自洽數(shù)學(xué)模型，在假設(shè)燃料液體層在靶丸內(nèi)部均勻分布，靶丸內(nèi)懸浮在液體燃料中的氣泡與靶丸微球處于同心的位置的前提下，通過(guò)分析了氣泡在這個(gè)位置上的受力平衡情況，給出了一個(gè)自洽的數(shù)學(xué)模型用于估算氣泡懸浮在與靶丸小球同心位置時(shí)，近端溫度梯度的大小，運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件建立靶丸的傳熱模型，通過(guò)運(yùn)用理論模型，分析靶丸的傳熱過(guò)程，模擬計(jì)算了ICF靶形成均勻的液體層所需的遠(yuǎn)端溫度梯度的