Modelado numérico computacional de pulsores termonucleares
Históricamente se han desarrollado una gran diversidad de modelos para calcular la dinámica de equipos Plasma Focus, generalmente partiendo del mismo principio físico: la lámina de corriente arrastra ionizando y colectando el gas que se encuentra en su camino, esto es conocido como hipótesis de barr...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2005
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/55/1/1Brollo.pdf |
| Aporte de: |
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Instituto Balseiro |
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Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) |
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Ingeniería nuclear Denso Plasma Focus Modelado Fusión Magnetohidrodinámica Pulsor Termonuclear Magnetizado Density Magnetism Plasma Plasma focus Numerical data Pinch Devices Magnetohydrodynamics Computer codes |
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Ingeniería nuclear Denso Plasma Focus Modelado Fusión Magnetohidrodinámica Pulsor Termonuclear Magnetizado Density Magnetism Plasma Plasma focus Numerical data Pinch Devices Magnetohydrodynamics Computer codes Brollo, Fabricio Modelado numérico computacional de pulsores termonucleares |
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Ingeniería nuclear Denso Plasma Focus Modelado Fusión Magnetohidrodinámica Pulsor Termonuclear Magnetizado Density Magnetism Plasma Plasma focus Numerical data Pinch Devices Magnetohydrodynamics Computer codes |
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Históricamente se han desarrollado una gran diversidad de modelos para calcular la dinámica de equipos Plasma Focus, generalmente partiendo del mismo principio físico: la lámina de corriente arrastra ionizando y colectando el gas que se encuentra en su camino, esto es conocido como hipótesis de barredora de nieve. Para la compresión del pinch, luego del colapso radial, se propone unmodelo magnetohidrodinámico, mediante el cual es posible aproximar el comportamiento del plasma a un fluído, particularmente a un gas altamente ionizado. Sin embargo, no existen muchos modelos que, suponiendo equilibrio térmico en el interior del plasma, realicen un cálculo aproximado de las temperaturas máximas que se alcanzan en la focalización. Sobre todo modelos que utilicen esas temperaturas para estimar la producción neutrónica por termofusión para el caso que el gas de llenado sea Deuterio o Deuterio-Tritio. Dentro de la red interinstitucional PLADEMA (Plasmas Densos Magnetizados), se desarrolló un código con el objetivo de describir la dinámica de equipos PLASMA FOCUS a nivel de ingeniería conceptual, calculando las variables globales (corriente, tiempo al foco, etc.) y estimando la producción neutrónica en cada pulso para equipos usados con gas de Deuterio. Durante el desarrollo de esta tesis se interactuó con el código durante algunos meses, arribándose a la conclusión de que la validación experimental del código en sus dos primeras etapas (barrido axial y radial) era muy satisfactoria, sin embargo, se reconoció la necesidad de repensar la tercera etapa, es decir trabajar en el modelo de compresión del pinch, debido a la gran variación de un parámetro de ajuste relacionado con el perfil de distribución de velocidades en el pinch . Los objetivos de este trabajo se pueden resumir de la siguiente manera : -Revisar las hipótesis del modelo de compresión del pinch. Desarrollar un nuevo modelo . -Implementar en el código la propuesta desarrollada. -Validar el nuevo modelo con los datos experimentales disponibles de laboratorios de todo el mundo |
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I25-R131-552010-05-17T13:32:17Z Modelado numérico computacional de pulsores termonucleares Computational numerical modelling of plasma focus Brollo, Fabricio Ingeniería nuclear Denso Plasma Focus Modelado Fusión Magnetohidrodinámica Pulsor Termonuclear Magnetizado Density Magnetism Plasma Plasma focus Numerical data Pinch Devices Magnetohydrodynamics Computer codes Históricamente se han desarrollado una gran diversidad de modelos para calcular la dinámica de equipos Plasma Focus, generalmente partiendo del mismo principio físico: la lámina de corriente arrastra ionizando y colectando el gas que se encuentra en su camino, esto es conocido como hipótesis de barredora de nieve. Para la compresión del pinch, luego del colapso radial, se propone unmodelo magnetohidrodinámico, mediante el cual es posible aproximar el comportamiento del plasma a un fluído, particularmente a un gas altamente ionizado. Sin embargo, no existen muchos modelos que, suponiendo equilibrio térmico en el interior del plasma, realicen un cálculo aproximado de las temperaturas máximas que se alcanzan en la focalización. Sobre todo modelos que utilicen esas temperaturas para estimar la producción neutrónica por termofusión para el caso que el gas de llenado sea Deuterio o Deuterio-Tritio. Dentro de la red interinstitucional PLADEMA (Plasmas Densos Magnetizados), se desarrolló un código con el objetivo de describir la dinámica de equipos PLASMA FOCUS a nivel de ingeniería conceptual, calculando las variables globales (corriente, tiempo al foco, etc.) y estimando la producción neutrónica en cada pulso para equipos usados con gas de Deuterio. Durante el desarrollo de esta tesis se interactuó con el código durante algunos meses, arribándose a la conclusión de que la validación experimental del código en sus dos primeras etapas (barrido axial y radial) era muy satisfactoria, sin embargo, se reconoció la necesidad de repensar la tercera etapa, es decir trabajar en el modelo de compresión del pinch, debido a la gran variación de un parámetro de ajuste relacionado con el perfil de distribución de velocidades en el pinch . Los objetivos de este trabajo se pueden resumir de la siguiente manera : -Revisar las hipótesis del modelo de compresión del pinch. Desarrollar un nuevo modelo . -Implementar en el código la propuesta desarrollada. -Validar el nuevo modelo con los datos experimentales disponibles de laboratorios de todo el mundo Several models for calculation of the dynamics of Plasma Focus have been developed. All of them begin from the same physic principle: the current sheet run down the anode length, ionizing and collecting the gas that finds in its way. This is known as snow-plow model . Concerning pinch´s compression, a MHD model is proposed. The plasma is treated as a fluid , particularly as a high ionized gas . However, there are not many models that, taking into account thermal equilibrium inside the plasma, make approximated calculations of the maximum temperatures reached in the pinch. Besides, there are no models which use those temperatures to estimate the termofusión neutron yield for the Deuterium or Deuterium-Tritium gas filled cases . In the PLADEMA network (Dense Magnetized Plasmas) a code was developed with the objective of describe the plasma focus dynamics, in a conceptual engineering stage. The codes calculates the principal variables (currents, time to focus, etc) and estimates the neutron yield in Deuterium-filled plasma focus devices. It can be affirmed that the code´s experimental validation, in its axial and radial stages, was very successfully. However, it was accepted that the compression stage should be formulated again, to find a solution for a large variation of a parameter related with velocity profiles for the particles trapped inside the pinch . The objectives of this work can be stated in the next way : Check the compression´s model hypothesis. Develop a new model . Implement the new model in the code . Compare results against experimental data of Plasma Focus devices from all around the world 2005-06-18 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/55/1/1Brollo.pdf es Brollo, Fabricio (2005) Modelado numérico computacional de pulsores termonucleares / Computational numerical modelling of plasma focus. Proyecto Integrador Ingeniería Nuclear, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/55/ |