多孔注入冷冻靶快速降温过程瞬态特性研究

摘要：

高度均匀光滑的燃料冰层是惯性约束聚变冷冻靶成功点火的物质前提,其制备关键是在靶丸外建立均匀的球形温度场并进行精确控制.本文针对多孔注入冷冻靶系统,建立了三维仿真模型,数值研究了冷冻靶温度场稳态分布与瞬态降温特性,并分析了接触热阻、氦气压力等因素的影响.结果表明:冷臂温度恒定时,靶丸与充气管接触位置为低温区,激光入射口正对处为高温区,最大温差为0.03 mK;硅臂加热块功率突降后,靶丸表面最大温差在0.25 s内急剧上升至87.88 m K,温度场均匀性显著恶化;与硅爪-套筒完美接触相比,低温胶层的存在可有效改善降温过程中温度场的恶化,但降温响应时间明显增加;1～10 kPa氦气压力范围内,快速降温过程中靶丸温度响应迅速,且最大温差峰值较小,有利于维持靶丸表面的温度均匀性.

关键词：冷冻靶、快速降温、数值模拟、瞬态特性

所属期刊栏目：56

分类号：TB61.1;TL632.1(制冷工程)

资助基金：国家自然科学基金52176021

在线出版日期：2022-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2223-2231