Um dispositivo experimental esférico utilizado para medir sinais de radiação está localizado em um salão experimental cilíndrico com diâmetro de 43 m e altura de 44 m. Na parte externa da esfera, são instaladas camadas de invólucro com fotomultiplicadores (PMTs) para recepção de sinais, cujo funcionamento gera alta potência térmica de 200 kW. Para manter a temperatura da água na superfície da esfera estável em (21±1) ℃ em um ambiente de temperatura constante de alta precisão, este artigo utiliza a técnica de dinâmica dos fluidos computacional (CFD), imergindo a esfera em água circulante e combinando um método de distribuição de água em duas etapas, superior e inferior, para controle preciso da temperatura. Os resultados mostram que o método de distribuição de água em duas etapas pode alcançar controle local preciso da temperatura em grandes volumes de água. Considerando as limitações do canal da cavidade irregular, foi ajustado o ângulo de distribuição da circulação da água, aumentando a área de baixa temperatura na saída superior de água em até 20%; propõe-se aumentar a proporção de volume de água entre os distribuintes superior e inferior para controlar a diferença vertical de temperatura, sendo a proporção de volume entre os distribuintes superior e inferior de 2,5:1 a com maior capacidade de controle térmico, e a região mais eficaz de resfriamento é a camada porosa de PMT e a camada externa de água; para obter uma regra uniforme de distribuição da temperatura sob diferentes cargas térmicas, aumentou-se a geração de calor da fonte térmica, e a variação da área de baixa temperatura nas saídas superior e inferior da água apresentou diferenças, com a área de baixa temperatura da saída superior diminuindo 41% e a da saída inferior diminuindo 62%, mas a área de baixa temperatura da saída inferior sempre foi maior que a da saída superior.

esfera geradora de calor;parâmetros de distribuição de água;técnica de controle de temperatura;simulação numérica