边界局域模引起钨偏滤器靶板侵蚀和形貌变化的数值模拟研究

• 作者: 孙继忠 桑超峰 王德真 胡万鹏 黄艳
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 边界局域模 钨偏滤器靶板 熔化 流动
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 气体、等离子体和放电物理
• 页码范围: 127-136
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.035201

摘要

钨材料在高瞬时热流作用下的熔化、流动是国际热核聚变实验堆面壁材料最突出的问题.本文将热传导方程与Navier-Stokes方程结合,建立了二维流体动力学模型,研究在边界局域模(ELM)强热流轰击下,钨熔化层在表面张力、压强梯度力、磁场力等作用下的流动,以及偏滤器靶板的侵蚀和形貌演化.结果表明,在ELM过程中,熔化层中的液体不断地向边缘区域流动,在打击点区域形成一个熔池,在熔化层的边缘区域形成类似山峰结构的凸起,加重了钨偏滤器靶板的侵蚀.在空间分布为高斯形状入射能流的作用下,钨熔化层两侧的山峰结构是对称的;当能流密度小于3000 MW·m?2时,表面张力对熔化层的流动起主要作用.本文在模型的数值求解中,采用交错网格的方法进行离散,克服了液体表面追踪的算法难点,保证了钨偏滤器靶板侵蚀程度计算的准确性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王德真	大连理工大学物理与光电工程学院	44	399	13.0	18.0
2	孙继忠	大连理工大学物理与光电工程学院	14	29	4.0	5.0
3	黄艳	大连工业大学信息科学与工程学院	5	43	3.0	5.0
7	桑超峰	大连理工大学物理与光电工程学院	5	9	2.0	3.0
8	胡万鹏	大连理工大学物理与光电工程学院	2	3	1.0	1.0