射频四极场加速器腔体多物理场分析

• 作者: 张斌 朱铁明 王锋锋 赵博 金晓凤 陈叔平
• 来源期刊: 核技术
• 学科: 工学
• 关键词: 计算流体力学 加速器 耦合 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 加速器技术、射线技术及应用
• 页码范围: 7-12
• 页数: 6页
• 分类号: TL29
• 字数: 3076字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.030202

摘要

射频四极场(Radio Frequency Quadrupole,RFQ)加速器在大功率运行时会导致温度升高和热变形.针对其热稳定性的研究,在很多的多物理分析方法中,研究者将模型局限于二维RFQ截面或三维RFQ局部结构,忽略了冷却流体的流动运动.本文提出了一种结合计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)热流耦合的三维多物理场数值分析方法,包括电磁-流体-热-结构的多物理场耦合分析.基于实验工况,分析了3种(Standard、RNG、Realizable)k-ε湍流模型在同样工况下的换热效果,通过仿真结果与实验结果比较,验证方法的可行性和可靠性.选择合适的湍流模型,分析不同参数下腔体温度、结构和频率的变化规律.结果表明:应用CFD数值模拟方法可以较好的模拟RFQ加速器稳态传热状态,为未来加速器的结构优化、性能改进提供有效的数值模拟平台.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张斌	中国科学院近代物理所	201	3903	35.0	56.0
2	陈叔平	兰州理工大学石油化工学院	107	758	15.0	22.0
3	赵博	兰州理工大学石油化工学院	29	224	8.0	14.0
5	王锋锋	中国科学院近代物理所	5	3	1.0	1.0
8	朱铁明	中国科学院近代物理所	1	0	0.0	0.0
9	金晓凤	中国科学院近代物理所	1	0	0.0	0.0