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
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
