中子辐照下欧盟固体增殖包层的热离散元分析
软凝聚态物质
2014-06-18 v1
摘要
由于中子辐照，固体增殖包层承受复杂的热力学条件。在一个增殖单元内，陶瓷增殖床由球形硅酸锂小球组成，作为一种颗粒材料，它表现出温度场与应力场之间的强耦合。在本文中，我们通过开发热离散元方法（Thermal-DEM）来研究这些热力学问题。所提出的模拟工具将每个陶瓷小球建模为一个单元，并考虑单元间颗粒尺度的热力学相互作用。使用数千个独立小球对HCPB中固体增殖小球床的一小部分进行建模，并施加根据ITER相关条件下中子学计算得到的体积加热分布。我们考虑小球间通过固-固接触和间隙气相进行的颗粒尺度传热，并计算由小球热膨胀引起的应力。床的整体有效电导率取决于中子加热过程中产生的压缩应力状态。本研究提出的热离散元方法提供了颗粒尺度信息的访问途径，这有助于HCPB设计和增殖材料优化，并更好地理解聚变相关条件下增殖单元的整体热力学响应。
引用
@article{arxiv.1406.4199,
title = {A Thermal Discrete Element Analysis of EU Solid Breeder Blanket subjected to Neutron Irradiation},
author = {Yixiang Gan and Francisco Hernandez and Dorian Hanaor and Ratna Annabattula and Marc Kamlah and Pavel Pereslavtsev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.4199},
year = {2014}
}
备注
6 Pages, 3 Tables, 4 Figures, Fusion Science and Technology, 2014