Journal de la science de l'énergie nucléaire et de la technologie de production d'électricité

Transport de chaleur radiatif à travers le plasma de vapeur pour les études de flux de chaleur de fusion et les applications de sources de plasma électrothermiques

Nouf Al-Mousa, Leigh Winfrey, John Gilligan, Mohamed Bourham

Transport de chaleur radiatif à travers le plasma de vapeur pour les études de flux de chaleur de fusion et les applications de sources de plasma électrothermiques

Des flux de chaleur élevés allant jusqu'à 100 GW/m2 et plus sur une période de décharge de 100 à 1000 μs peuvent être générés à partir de sources de plasma électrothermique (ET) à partir de la décharge d'arc confiné. Les sources avec une énergie d'entrée de 10 kJ dans un capillaire miniature (rayon de 4 mm et longueur de 9 cm) sont capables de produire un flux de chaleur de 88,33 GW/m2 à l'intérieur du capillaire, des flux de chaleur plus élevés peuvent être générés pour des énergies d'entrée plus élevées. De tels flux de chaleur élevés sont adéquats pour simuler le dépôt d'énergie lors de perturbations violentes dans les futurs réacteurs tokamak à fusion, qui entraînent une érosion et une déformation thermique des surfaces des composants internes critiques du réacteur. Le calcul de la masse érodée due au transport thermique radiatif transitoire intensif vers les surfaces est très critique en termes de détermination des performances, de la durabilité et de la durée de vie de ces composants.