吴 静， 陈艺超， 姚列明

(电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054)

0 引 言

对整体集群的房间热分布情况进行的热力学和电磁仿真是基于磁约束装置中复杂的真空室环境进行的仿真。工作期间线圈会承受真空室壁的热辐射、局部的涡流、自身焦耳热等多种热源，连续放电带来热积累会损坏线圈结构，减小线圈的使用寿命[1]。对托卡马克线圈进行必要的热力学分析，是改造与发展磁约束核聚变的重要课题。通常使用有限元分析软件对托卡马克进行热力学分析，郝长端[2]利用ANSYS CFX模拟分析J-TEXT托卡马克共振磁扰动线圈在首次放电后的温升，并进行相应二维与三维的水冷分析；岑义顺[3]分别模拟了聚变装置在电阻生热、真空室壁热辐射、300 ℃高温烘烤条件下RMP线圈的温升。CFX(Computational Fluid X)是Ansys有限元分析软件中的一个模块，是一款做流动分析的专业的商业软件，可用来模拟内部流动分析。目前，CFX已经遍及航空航天、旋转机械、能源、石油化工等领域，为用户解决了大量的实际问题[4-7]。通过让学生模拟计算集群的空调房间，有助于掌握并熟练使用Solidworks和ANSYS CFX软件，利于自主学习能力与科研能力的培养。在本文中，由于要对RMP线圈设计，需要进行综合的模拟，例如热力学和电磁学模拟。这些工作都需要强大的仿真软件，例如ANSYS，MAXWELL等软件。也需要科研人员掌握熟练的模拟技巧。

基于此，通过设置相关的模拟环境，例如柜式空调与中央空调两种模型下的集群房间热力学场分布，来引导高年级本科生或低年级研究生初步进入科研状态，以提高其扎实的工科基础和专业技能。……