论文部分内容阅读
本文开展了对ADS散裂靶系统中多物理场耦合的传热与传质问题的研究。介绍了ADS和散裂靶在世界范围内的发展状态及其中涉及到的主要科学问题,特别是多物理场耦合输运问题。通过理论分析、发展算法、软件开发与实验相结合的方式,分别对流场、辐照温度场、固体的力学结构及它们之间的耦合进行了研究。 流体方面,发展了湍流与两相流的大规模并行算法,对流体软件Fluent进行了二次开发和并行化应用,并对流体计算所需要材料属性、状态方程进行了研究。展开流体水模拟实验和液态金属实验的探索和测试,发展了相关的实验方法;辐照场和温度场的研究方面,研究了带电粒子与物质相互作用的机理,并发展了束流在物质中沉积能量的算法,研究了束流在靶窗上的能量沉积规律;固体力学结构方面,发展了物质力学性能弹性系数的计算方法。 耦合研究方面,发展和实现了流场和温度场耦合,流场、温度场和固体力学结构耦合的软件,并对电子打水模拟、流体中冲击波传播展开研究;发展了流场、温度场和固体力学结构相耦合的研究方法,并对有窗靶束流耦合区进行了耦合研究分析,给出了适用于ADS液态金属散裂靶的一些参数。 最后,对多物理场耦合的研究内容作了总结,并提出了更多的在多物理场耦合方面的可研究内容,展望了ADS散裂靶的发展前景和对多物理场耦合研究方法的发展方向。