使用FESTIM对ARC包层进行多物理场氚输运建模
计算物理
2026-08-05 v1 数学物理
摘要
准确预测熔盐包层中的氚行为对于ARC级聚变反应堆的设计和安全运行至关重要。本工作提出了一个完全开源、组件级的多物理场框架，用于模拟ARC液态浸没包层中的氚输运。中子输运、热工水力和氢同位素输运使用OpenMC、OpenFOAM和FESTIM耦合，利用专用工具实现求解器之间空间分辨场的直接传递。假设入口浓度为零，稳态模拟预测总氚库存约为243 mg，包层在约30分钟内达到稳态氚通量，这与先前的系统级估计数量级相似。结果表明，氚输运主要由湍流增强扩散主导，在流动停滞区域强烈局部化，在高湍流区域积累减少。敏感性分析表明，预测的库存主要受数值稳定化方案控制，对湍流Schmidt数的依赖性适中。所提出的工作流程为ARC级包层中氚输运的高保真分析提供了透明且可扩展的基础。
引用
@article{arxiv.2608.05398,
title = {Multiphysics tritium transport modelling of the ARC breeding blanket with FESTIM},
author = {James Dark and Arpan Sircar and Jin Whan Bae and Jørgen S. Dokken and Rémi Delaporte-Mathurin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2608.05398},
year = {2026}
}