Abstract
The article presents a two-dimensional economical computational model of the formation of D-T mixture cryogenic layer in a spherical shell. The model is based on the description of the motion of the gas phase in the Boussinesq approximation. The thermal problem is a Stefan problem with a gas-solid phase transition. The technique is based on the finite volume method, the use of a structured mobile grid, whose movement is associated with the separation of the phase front, implicit approximations and the method of splitting two-dimensional equations in directions into one-dimensional equations. It is numerically shown that, due to natural radioactivity, the target is symmetrized. A calculated estimation of the symmetrization time for one geometry of the target with different filling coefficients is carried out.
Highlights
Зависимости от температуры коэффициента теплопроводности и динамической молекулярной вязкости для газообразной фазы D–T смеси задаются выражениями:
Что при балансе полной энергии во всей расчетной области с учетом фазового превращения, сумма потоков конвективной и тепловой энергий через границу фазового перехода определяется как
Numerical simulation of the freezing process of hydrogen isotopes in a spherical container // J
Summary
Управляемый термоядерный синтез является многообещающей технологией для производства энергии. Достижения необходимых параметров для зажигания мишени во многом определяется сферичностью твердого слоя D-T смеси. В работах [2,3] отмечается, что в следствии энерговыделения при распаде трития в D-T смеси может происходить естественная симметризация твердого слоя. Для оценки времени формирования твердого слоя в работе [4] была создана одномерная расчетная модель процесса замораживания газонаполненной микросферы. Целью данной работы является разработка экономичной методики расчета формирования криогенного слоя D–T смеси в микросфере на основе двумерного подхода и уравнений движения газовой фазы в приближении Буссинеска. На втором этапе определяются компоненты вектора скорости в газовой фазе D-T смеси из решения уравнений Навье-Стокса методом типа SIMPLE [7]. В этом методе вначале определяются предварительные значения компонент вектора скорости без учета градиента давления. Здесь система разностных уравнений также расщепляется по направлениям на одномерные уравнения, которые решаются методом прогонки
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Zhurnal Srednevolzhskogo Matematicheskogo Obshchestva
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.