Аннотация:
В докладе представлена модель распределения тока в образце вольфрама и испаряемом веществе при нагреве поверхности электронным пучком [1].
Модель в аксиально-симметричной постановке основана на решении уравнений электродинамики и двухфазной задачи Стефана. Уравнение электродинамики на основе рассчитанных значений температуры решается в области образца и в области над
образцом. Проведен анализ модели в упрощенной постановке при постоянных значениях электрического сопротивления и термоэдс в газе и металле.
Показана зависимость амплитуды и изолиний термотоков от распределения температуры на поверхности образца. Показано, что подробность учета
коэффициентов задачи Стефана оказывает большое влияние на результаты решения уравнения электродинамики. Рассмотрен случай переменных
значений электрического сопротивления и термоэдс в газе и металле. Использовано упрощенное выражение для электрического сопротивления как
зависимости от степени ионизации и оценка коэффициента Зеебека для расчета термоэдс. Степень ионизации определяется как корень уравнения Саха. Найдены оптимальные параметры сглаживания коэффициентов уравнения для токов на
границе раздела сред. Параметры модели взяты из экспериментов на стенде Beam of Electrons for materials Test Applications (BETA), созданного в ИЯФ СО РАН [2]. Расчёт проведен для анализа и планирования натурных экспериментов с целью
определения влияния сил Ампера на динамику вещества.
Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда (проект № 23-21-001344).
Список литературы
Лазарева Г. Г., Попов В. А., Окишев В. А., “Математическая модель динамики распределения тока электронного пучка в вольфрамовой пластинке и тонком слое его паров при импульсном нагреве с учетом электродвижущей силы”, Сиб. журн. индустр. мат., 2023
Vyacheslavov L. N., Vasilyev A. A., Arakcheev A. S., Cherepanov D. E., Kandaurov I. V., Kasatov A. A., Popov V. A., Ruktuev A. A., Burdakov A. V., Lazareva G. G., Maksimova A. G., Shoshin A. A., “In-situ study of the processes of damage to the tungsten surface under transient heat loads possible in ITER”, J. Nucl. Materials, 544 (2021), 152669
Обратная связь: