磁约束核聚变液态锂铅包层内金属流体流动与传热的数值研究

本项目以磁约束热核聚变反应堆为背景,应用数值模拟方法研究液态双冷锂铅包层流道插件内金属流体的流动和传热问题。这是一个在多物理场作用下的强耦合流动与传热问题，具有特殊的复杂性。本项目将发展强磁场作用下金属流体的流动与传热过程的计算模型与方法，发展求解含有大源项Lorentz力的不可压Navier-Stokes方程的精确有效的数值方法。应用和发展高效的并行数值方法及计算平台，以提高复杂几何构形和物理边界下的计算效率。通过数值计算，揭示强电磁场作用下金属流体的流动与传热特性，分析磁场对速度场、温度场和压力降的影响，研究强磁场作用下固壁材料及流道几何形状对金属流体速度分布及温度场的影响，以及磁场作用下金属流体的自然对流问题。本项目是核聚变工程和磁流体动力学的前沿性课题，具有重要的学术价值和应用需求。