A uniformidade da camada interna de gelo das esferas-alvo congeladas de deutério-trítio (DT) afeta diretamente a taxa de sucesso da ignição da fusão por confinamento inercial (ICF). Um indicador importante para medir a uniformidade da camada de gelo é a uniformidade da temperatura da superfície da esfera-alvo. Este artigo utiliza software CFD para simular as variações dos campos de temperatura e velocidade dentro da cavidade esférica, incluindo condições estacionárias sob temperatura constante do braço de resfriamento e o processo de resfriamento não estacionário. Foram estudadas as características de transferência de calor e a distribuição do campo de temperatura das esferas-alvo congeladas com diferentes materiais da camada de ablação e morfologias da camada de gelo. Os resultados mostram que materiais de camada de ablação com alta condutividade térmica têm um efeito positivo na melhoria da uniformidade do campo de temperatura das esferas-alvo congeladas. Quando a condutividade térmica do material ultrapassa 400 W/(m·K), a diferença de temperatura na superfície externa da esfera-alvo congelada é inferior a 0,01 mK. Durante o processo de resfriamento não estacionário, a diferença de temperatura na parede externa das esferas de carbono de alta densidade (HDC), que possuem alta capacidade calorífica e condutividade térmica, foi reduzida em cerca de 81% em comparação com as esferas-alvo de polímero hidrocarboneto (CH).

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