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低温冷冻靶温度动态特性的数值模拟研究

陈鹏玮 厉彦忠 李翠 代飞 丁岚 辛毅

低温冷冻靶温度动态特性的数值模拟研究

陈鹏玮, 厉彦忠, 李翠, 代飞, 丁岚, 辛毅
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  • 惯性约束聚变点火成功的关键之一在于靶丸内形成均匀的氘氚冰层,靶丸周围的温度场对冰层质量有很大影响.首先通过实验靶系统实验验证了数值计算模型的可靠性,在此模型的基础上,对低温冷冻靶装置的热物理问题特别是温度动态特性问题展开了数值模拟,重点考察冷环温度波动时,温度传递衰减过程的规律以及各影响因素对于温度传递衰减过程的影响.结果显示:冷环温度一定时,填充气体压力降低、填充气体中氦气比例增大,靶丸表面温度均匀性提高;当冷环温度波动时,温度波动的周期减小、振幅减小、填充气体压力升高、填充气体中氦气比例降低有利于控制靶丸表面温度波动;冷环温度波动的周期适中、振幅减小、填充气体压力降低、填充气体中氦气比例提高有利于改善靶丸表面温度均匀性.研究结果对实验中冷冻靶合理配置各参数实现温度控制具有重要参考价值.
      通信作者: 厉彦忠, yzli-epe@mail.xjtu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重大专项(批准号:***040304.1)、国家自然科学基金(批准号:51506158)和航天低温推进剂技术国家重点实验室开放课题(批准号:SKLTSCP1614)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-16
  • 修回日期:  2017-06-10
  • 刊出日期:  2017-10-05

低温冷冻靶温度动态特性的数值模拟研究

  • 1. 西安交通大学能源与动力工程学院, 西安 710049;
  • 2. 航天低温推进剂技术国家重点实验室, 北京 100028;
  • 3. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900
  • 通信作者: 厉彦忠, yzli-epe@mail.xjtu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重大专项(批准号:***040304.1)、国家自然科学基金(批准号:51506158)和航天低温推进剂技术国家重点实验室开放课题(批准号:SKLTSCP1614)资助的课题.

摘要: 惯性约束聚变点火成功的关键之一在于靶丸内形成均匀的氘氚冰层,靶丸周围的温度场对冰层质量有很大影响.首先通过实验靶系统实验验证了数值计算模型的可靠性,在此模型的基础上,对低温冷冻靶装置的热物理问题特别是温度动态特性问题展开了数值模拟,重点考察冷环温度波动时,温度传递衰减过程的规律以及各影响因素对于温度传递衰减过程的影响.结果显示:冷环温度一定时,填充气体压力降低、填充气体中氦气比例增大,靶丸表面温度均匀性提高;当冷环温度波动时,温度波动的周期减小、振幅减小、填充气体压力升高、填充气体中氦气比例降低有利于控制靶丸表面温度波动;冷环温度波动的周期适中、振幅减小、填充气体压力降低、填充气体中氦气比例提高有利于改善靶丸表面温度均匀性.研究结果对实验中冷冻靶合理配置各参数实现温度控制具有重要参考价值.

English Abstract

参考文献 (37)

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