Estudio del Comportamiento Térmico de un Blanco de Ciclotrón bajo Condiciones Nominales de Operación

Abstract

El objetivo del presente trabajo consiste en mostrar los resultados obtenidos del análisis del comportamiento térmico de un blanco de ciclotrón bajo condiciones nominales de irradiación y refrigeración, empleando las herramientas OpenFOAMR para solución de ecuaciones diferenciales y SALOME para generación de mallas. En primer lugar, se obtuvo la distribución de temperaturas en el blanco y su soporte, junto con la solución del problema hidrodinámico de la circulación de fluido refrigerante a través de las piezas. Los resultados obtenidos sirven como prueba para el desarrollo de modelos de bajo costo computacional, y que puedan ser empleados para determinar el rango de temperaturas alcanzadas en los diferentes componentes durante distintas condiciones de operación, para así validar el uso de potencias de irradiación mayores a las actualmente utilizadas. Como parte de este análisis, es presentado el resultado del cálculo de un coeficiente global de transferencia de calor, junto con los resultados de simulaciones efectuadas sobre un modelo bidimensional representativo. El estudio de dicho modelo incluye la presentación de resultados obtenidos con el uso de diferentes correcciones en las condiciones de flujo de refrigerante y potencia de irradiación, con el objetivo de obtener un modelo simplificado del problema que permita estimar satisfactoriamente las temperaturas máximas observadas en la simulación tridimensional.