Revista de ciencia de la energía nuclear y tecnología de generación de energía

Transporte de calor radiativo a través de plasma de vapor para estudios de flujo de calor de fusión y aplicaciones de fuentes de plasma electrotérmico

Nouf AlMousa, Leigh Winfrey, John Gilligan y Mohamed Bourham

Transporte de calor radiativo a través de plasma de vapor para estudios de flujo de calor de fusión y aplicaciones de fuentes de plasma electrotérmico

Se pueden generar flujos de calor elevados de hasta 100 GW/m2 y más durante un período de descarga de 100 a 1000 μs a partir de fuentes de plasma electrotérmico (ET) a partir de la descarga de arco confinado. Las fuentes con una energía de entrada de 10 kJ en un capilar en miniatura (radio de 4 mm y longitud de 9 cm) son capaces de producir un flujo de calor de 88,33 GW/m2 dentro del capilar; se pueden generar flujos de calor más elevados para energías de entrada más altas. Estos flujos de calor elevados son adecuados para simular la deposición de energía durante disrupciones duras en futuros reactores de fusión tokamak, que dan lugar a erosión y deformación térmica de las superficies de los componentes internos críticos del reactor. El cálculo de la masa erosionada debido al intenso transporte de calor radiativo transitorio a las superficies es muy crítico en términos de la determinación del rendimiento, la durabilidad y la vida útil de estos componentes.