Linear model responses in forced flow cooling

Giacomo Cavuoti

doi:10.1016/j.fusengdes.2025.115610

2026-01-01

DOI：10.1016/j.fusengdes.2025.115610

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本文旨在提出一种能够计算由不可压缩强制流冷却（或加热）且可能存在外部热源的固体组件热-水力瞬态的快速方法。通过将固体体积中的热传导方程与强制流的热传递耦合，推导出输入（控制）量向量u(t)（如质量流量和入口温度）与固体域节点温度向量T(t)之间的线性化映射。本文对基于有限体积法的新开发代码与基于标准有限元法的代码（如ANSYS）进行了比较。尽管CPU时间显著减少，但有限体积法代码在所考虑的两个案例中（即聚变功率运行和真空容器烘烤运行）能够很好地近似ANSYS计算得到的固体温度场。

Keyword:

Vacuum vessel

Heat transfer

Finite volumes method

Tokamak systems

Thermal analysis

Finite element method

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