Jornal de Ciência de Energia Nuclear e Tecnologia de Geração de Energia

Transporte de calor radiativo através de plasma de vapor para estudos de fluxo de calor de fusão e aplicações de fontes de plasma electrotérmicas

Nouf AlMousa, Leigh Winfrey, John Gilligan, Mohamed Bourham

Transporte de calor radiativo através de plasma de vapor para estudos de fluxo de calor de fusão e aplicações de fontes de plasma electrotérmicas

Fluxos de calor elevados até 100 GW/m2 e superiores durante um período de descarga de 100 a 1000 μs podem ser gerados a partir de fontes de plasma eletrotérmico (ET) da descarga de arco confinado. Fontes com uma energia de entrada de 10 kJ num capilar miniatura (raio de 4 mm e comprimento de 9 cm) são capazes de produzir um fluxo de calor de 88,33 GW/m2 no interior do capilar, podem ser gerados fluxos de calor mais elevados para energias de entrada mais elevadas. Estes elevados fluxos de calor são adequados para simular a deposição de energia durante interrupções severas em futuros reatores tokamak de fusão, que resultam na erosão e deformação térmica das superfícies dos componentes internos críticos do reator. O cálculo da massa erodida devido ao intenso transporte de calor radiativo transitório para as superfícies é muito crítico em termos da determinação do desempenho, durabilidade e vida útil destes componentes.