然后将最有希望的几种材料配方和制备工艺,提供给合作的材料研究所进行实物制备和验证。
研发周期从传统的十年以上,缩短到了几个月可以确定数种有突破性前景的候选材料。
第二大挑战是偏滤器排热。
偏滤器是托卡马克的「垃圾桶」,负责排出聚变「灰烬」,也就是氦灰和部分热量,承受着最极端的热负荷。
热流密度超过20MW/m2,任何材料直接暴露都会瞬间汽化,负责热工水力的工程师对此简直感到头皮发麻。
不过「星流」工具的强项再次显现,他们模拟液态金属在强磁场下的流动行为,设计出液态金属自循环冷却偏滤器。
模拟显示,流动的液态金属能有效带走热量,同时其自由表面可以承受粒子的直接轰击。
还优化了传统铜合金水冷偏滤器的内部流道设计,通过复杂的多孔介质和微——
通道结构,将冷却剂的换热效率提升了数倍。
在数字孪生体中,偏滤器成功经受住了持续高功率排热的考验。
第三大挑战便是超导磁体与复杂结构的集成。
CFETR的巨大环向场线圈和极向场线圈采用NbSn等低温超导材料,其电磁设计、应力分析、失超保护是极其复杂的系统工程:
而「星流」的多物理场耦合能力在这里发挥到极致。
它同时计算着电磁场、结构应力场、温度场。
模拟超导线圈在巨大电磁力下的变形,确保不影响等离子体位形;模拟失超时巨大的热量和应力传播,优化保护系统的响应速度和可靠性。
星界动力航天旗下的航电团队也贡献了力量,他们设计了高度集成和冗余的磁体电源控制和失超监测系统,确保数亿安匝的电流稳定运行。
可控核聚变的研究开发进度和高效率,除了陆安之外,超出了所有参与者的预料。
他们知道效率会大大提高,但也没想到自从陆安参与进来后,其效率竟然会如此之快、进度如此之顺利,简直喜不自胜。
李院士在私底下表示,早知道这样,老早几年就该来找陆安一起搞聚变研究。
不过现在也不晚,李院士一度以为自己有生之年可能看不到这一天,但自从「CFETR数字方舟」成立以来的这几个月,让他愈发觉得有生之年很有希望能够看到可控聚变电站的问世。
让所有参与该项目的科学家们觉得,这一次真的不一样了,真的不再是「永远的五十年」了,很有希望能在未来十年内甚至五年内迎来革命性的突破,甚至商用落地。
当可控核聚变的研究者们正欣喜若狂地拥抱这「终极模拟器」时,其他那些同样依赖复杂物理模型和大量试验的领域也是望眼欲穿。
其它领域一些人脉丰富者,在听闻聚变领域最近的情况,再一次催促起了陆安。
实在是坐不住了呀,上一次催了陆安之后,就让等消息。
这一等就等到了现在,而且还没有一点动静,能不急眼嘛,尤其是有的领域内的项目,为了等陆安给他们适配「星流」工具这款超级仿真模拟器,都把项目停两年了。