Un dispositivo experimental esférico para medir señales de radiación se encuentra dentro de una sala experimental cilíndrica de 43 m de diámetro y 44 m de altura. En el exterior de la esfera se instalan tubos fotomultiplicadores (PMTs) para la recepción de señales, cuyo funcionamiento genera un calor alto de 200 kW. Para mantener la temperatura del agua en la superficie de la esfera estable en (21±1) ℃ en un ambiente de temperatura constante de alta precisión, este documento utiliza tecnología de dinámica de fluidos computacional (CFD), sumergiendo la esfera en agua circulante y utilizando una forma de distribución de agua de dos etapas en la parte superior e inferior para un control de temperatura preciso. Los resultados muestran que la distribución de agua en dos etapas puede lograr un control local preciso de la temperatura en grandes espacios de agua. Considerando las limitaciones del canal de cavidad irregular, se ajustó el ángulo de distribución del ciclo de agua, aumentando la superficie de baja temperatura en la salida superior de agua en un 20 %; se propone aumentar la proporción de caudal entre los dispositivos de distribución de agua superior e inferior para controlar la diferencia vertical de temperatura, la relación de caudal de los dispositivos de distribución superior e inferior es de 2,5:1 para la mejor capacidad de control de temperatura, y la zona de enfriamiento más efectiva es la capa de medios porosos PMT y la capa de agua exterior; para obtener un patrón uniforme de distribución de temperatura bajo diferentes cantidades de calor, se aumentó la generación de calor de la fuente interna, y la superficie de baja temperatura en las salidas superior e inferior varió, reduciendo el área fría en la salida superior en un 41 % y en la salida inferior en un 62 %, pero el área fría en la salida inferior siempre fue mayor que en la salida superior.

esfera calefactora;parámetros de distribución de agua;técnica de control de temperatura;simulación numérica