Численное моделирование процессов теплопереноса и фазовых переходов в материалах электрофизических установок при воздействии на них интенсивных тепловых потоков

• Автор: Григорьев, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.13, 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

1.1 Математические модели

1.1.1 Модель процессов теплопроводности в образце

1.1.2 Модель испарения границы образца

1.1.3 Модель температурного состояния испаренной фазы

1.1.4 Модель распределения тепловой нагрузки в образце и

в толще испаренного облака

1.1.5 Прочие модели

1.2 Численная реализация

1.3 Выводы

ГЛАВА 2. ВЕРИФИКАЦИЯ АЛГОРИТМА И РЕАЛИЗУЮЩЕГО

ЕГО РАСЧЕТНОГО КОДА I

2.1 Верификация алгоритма с помощью аналитических решений
упрощенных модельных задач
2.1.1 Верификация алгоритма на основе аналитических
оценок с помощью модельных задач
2.1.2 Верификация алгоритма на основании численного определения размеров зон упрочнения и отпуска в стали, облученной импульсным электронным пучком
2.1.3 Верификация алгоритма па основании расчетных данных моделирования нестационарного движения границ фазовых переходов
2.1.4 Верификация алгоритма на основании расчетных данных моделирования плавления металла объемным источником тепла
2.2 Верификация алгоритма с помощью экспериментальных данных, имеющих прикладное значение
2.2.1 Верификация алгоритма на основе экспериментов по получению приповерхностного сплава никельсталь
2.2.2 Верификация программы на основе экспериментов по термоциклированию элементов тепловой защиты вертикальной мишени дивертора I
2.3 Выводы
ГЛАВА 3. РАСЧЕТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ МИШЕННЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
3.1 Расчетное обоснование вертикальной мишени диверторного устройства реактора I
3.2 Расчетное исследование технологий поверхностной обработки материалов
3.2.1 Получение приповерхностных сплавов
3.2.2 Поверхностное упрочнение металлов
3.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Проведена верификация комплекса вычислительных программ изначально на упрощенных модельных задачах, допускающих аналитические решения, затем на базе полученных экспериментальных данных, имеющих практическое значение. Выполнен расчетный анализ воздействия концентрированного бокового потока при переходном режиме работы реактора ИТЭР от плазмы на элементы защитной структуры вертикальной мишени дивертора. Определен ресурс теплозащитной структуры, результаты включены в итоговые документы технического проекта ИТЭР. Создана обобщенная расчетная модель конвективного охлаждения защитной структуры дивертора, объединяющая области развитого пристеночного кипения и кризиса теплосъема в каналах на основе предшествующих теоретических разработок и опытных данных, полученных в рамках совестных экспериментальных работ с ЦКТИим. И.И. Ползунова по одностороннему теплонагружению каналов с водяным охлаждением. Показано, что увеличение удельной энергии нагрузки посредством увеличения плотности тока электронного пучка или времени экспозициин после определенных пороговых значений не имеют заметного влияния на толщину проплава. Увеличение толщины модифицированного слоя, достаточного для практического использования, может быть получено только путем увеличения ускоряющего напряжения. Результаты работы по определению требуемого диапазона параметров электронного пучка для технологий поверхностной обработки материалов были использованы при проектировании электроннолучевой установки 2 . Расчетный комплекс I прошел процедуру государственной регистрации вычислительных программ в Российском агентстве по патентам Роспатент, свидетельство от г.