Однородность внутреннего ледяного слоя замороженных мишеней из дейтерия-трития (DT) напрямую влияет на успешность зажигания инерциального управляемого термоядерного синтеза (ICF). Важным показателем для оценки однородности ледяного слоя является однородность температуры поверхности мишени. В данной статье с помощью CFD-программного обеспечения смоделированы изменения температурного и скоростного полей внутри сферической камеры, включая установившийся режим при постоянной температуре охлаждающего элемента и неустановившийся процесс охлаждения. Изучены характеристики теплообмена и распределения температурного поля замороженных мишеней при различных материалах абляционного слоя и формах ледяного слоя. Результаты показывают, что материалы абляционного слоя с высокой теплопроводностью положительно влияют на однородность температурного поля замороженной мишени; при теплопроводности материала выше 400 Вт/(м·К) разница температур на внешней поверхности сферической замороженной мишени составляет менее 0,01 мК. В процессе неустановившегося охлаждения температурная разница на внешней стенке мишени из высокоплотного углерода (HDC) с большой теплоемкостью и теплопроводностью примерно на 81% меньше, чем у мишени из углеводородного полимера (CH).

замороженная мишень;однородность температуры;материалы абляционного слоя;ледяной слой дейтерий-тритий;численное моделирование