| 射频四极场加速器腔体多物理场分析 |
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| 引用本文： | 赵博,张斌,陈叔平,王锋锋,朱铁明,金晓凤. 射频四极场加速器腔体多物理场分析[J]. 核技术, 2020, 43(3): 7-12. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.030202 |
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| 作者姓名： | 赵博 张斌 陈叔平 王锋锋 朱铁明 金晓凤 |
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| 作者单位： | 兰州理工大学石油化工学院 兰州730050;中国科学院近代物理所 兰州730000,中国科学院近代物理所 兰州730000,兰州理工大学石油化工学院 兰州730050,中国科学院近代物理所 兰州730000,中国科学院近代物理所 兰州730000,中国科学院近代物理所 兰州730000 |
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| 摘 要： | 射频四极场(Radio Frequency Quadrupole,RFQ)加速器在大功率运行时会导致温度升高和热变形。针对其热稳定性的研究,在很多的多物理分析方法中,研究者将模型局限于二维RFQ截面或三维RFQ局部结构,忽略了冷却流体的流动运动。本文提出了一种结合计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)热流耦合的三维多物理场数值分析方法,包括电磁-流体-热-结构的多物理场耦合分析。基于实验工况,分析了3种(Standard、RNG、Realizable)k-ε湍流模型在同样工况下的换热效果,通过仿真结果与实验结果比较,验证方法的可行性和可靠性。选择合适的湍流模型,分析不同参数下腔体温度、结构和频率的变化规律。结果表明:应用CFD数值模拟方法可以较好的模拟RFQ加速器稳态传热状态,为未来加速器的结构优化、性能改进提供有效的数值模拟平台。
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| 关 键 词： | 计算流体力学 加速器 耦合 数值模拟 |
Multi-physics field coupling analysis of radio frequency quadrupole cavity |
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| ZHAO Bo,ZHANG Bin,CHEN Shuping,WANG Fengfeng,ZHU Tieming,JIN Xiaofeng. Multi-physics field coupling analysis of radio frequency quadrupole cavity[J]. Nuclear Techniques, 2020, 43(3): 7-12. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.030202 |
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| Authors: | ZHAO Bo ZHANG Bin CHEN Shuping WANG Fengfeng ZHU Tieming JIN Xiaofeng |
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