La uniformidad de la capa interna de hielo de las cápsulas objetivo congeladas de deuterio y tritio (DT) afecta directamente la tasa de éxito del encendido de la fusión por confinamiento inercial (ICF). Un indicador importante para medir la uniformidad de la capa de hielo es la uniformidad de la temperatura en la superficie de la cápsula objetivo. En este artículo se utiliza software CFD para simular los cambios en el campo de temperatura y velocidad dentro de la cavidad esférica, incluyendo condiciones estacionarias a temperatura constante en el brazo de refrigeración y el proceso de enfriamiento no estacionario. Se estudiaron las características de transferencia de calor y la distribución del campo de temperatura de las cápsulas objetivo congeladas con diferentes materiales de capa de ablación y morfologías de la capa de hielo. Los resultados muestran que los materiales de capas de ablación con alta conductividad térmica tienen un efecto positivo para mejorar la uniformidad del campo de temperatura de la cápsula objetivo congelada. Cuando la conductividad térmica del material supera los 400 W/(m·K), la diferencia de temperatura en la superficie exterior de la cápsula congelada es inferior a 0.01 mK. Durante el proceso de enfriamiento no estacionario, la diferencia de temperatura en la pared exterior de las cápsulas de carbono de alta densidad (HDC) con alta capacidad calorífica y conductividad térmica disminuyó aproximadamente un 81% en comparación con las cápsulas objetivo de polímero hidrocarbonado (CH).

cápsula congelada;uniformidad de temperatura;materiales de capa de ablación;capa de hielo de deuterio y tritio;simulación numérica