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倾斜非均匀磁场下导电方管磁流体管流的数值模拟研究
1
作者
毛洁
王彦利
王浩
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1387-1395,共9页
热核聚变反应堆液态金属包层应用中的一个重要问题是液态金属在导电管中流动和强磁场相互作用产生的额外的磁流体动力学压降.这种磁流体动力学压降远远大于普通水力学压降.美国阿贡国家实验室ALEX研究小组,对非均匀磁场下导电管中液态...
热核聚变反应堆液态金属包层应用中的一个重要问题是液态金属在导电管中流动和强磁场相互作用产生的额外的磁流体动力学压降.这种磁流体动力学压降远远大于普通水力学压降.美国阿贡国家实验室ALEX研究小组,对非均匀磁场下导电管中液态金属磁流体动力学效应进行了实验研究,其实验结果成为液态金属包层数值验证的标准模型之一.液态金属包层在应用中会受到不同方向的磁场作用,本文以ALEX的非均匀磁场下导电方管中液态金属管流实验中的一组参数为基础,保持哈特曼数、雷诺数和壁面电导率不变,采用三维直接数值模拟的方法,研究了外加磁场与侧壁之间的倾角对导电方管内液态金属流动的速度、电流和压降分布的影响.研究结果表明:沿流向相同横截面上的速度、电流以及压力分布均随磁场的倾斜而同向旋转.倾斜磁场均匀段,横截面上的高速区位于平行磁场方向的哈特曼层和平行层交叉位置,压力梯度随磁场倾角的增大先增大后减小.倾斜磁场递减段,在三维磁流体动力学效应作用下,横截面上的高速射流位置向垂直磁场方向偏移.磁场递减段的三维磁流体动力学压降随磁场倾角的增大而增大.随磁场倾斜,截面上的射流峰值逐渐减小,二次流增强,引发层流向湍流的转捩.
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关键词
液态金属
倾斜非均匀磁场
导电方管
三维
磁流体动力学压降
在线阅读
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职称材料
平行壁变形导电管磁流体层流数值模拟
被引量：
1
2
作者
闫家玮
毛洁
熊保龙
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期448-454,共7页
采用自主开发的基于Open FOAM环境下的磁流体求解器,对外加横向均匀磁场的导电方管、平行壁内凹导电管以及平行壁外凸导电管内的磁流体进行了层流数值模拟。在壁面电导率为0.01、流体雷诺数为500、哈特曼数为500~2000的条件下,研究了三...
采用自主开发的基于Open FOAM环境下的磁流体求解器,对外加横向均匀磁场的导电方管、平行壁内凹导电管以及平行壁外凸导电管内的磁流体进行了层流数值模拟。在壁面电导率为0.01、流体雷诺数为500、哈特曼数为500~2000的条件下,研究了三种导电管中液态金属磁流体速度分布和压降。结果表明:平行壁内凹和外凸对速度分布具有显著影响;在相同参数条件下,平行壁内凹管的压降大于方管,而平行壁外凸管的压降小于方管。
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关键词
磁流体动力学压降
导电方管
平行壁内凹
导电方管
平行壁外凸
导电方管
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职称材料
题名
倾斜非均匀磁场下导电方管磁流体管流的数值模拟研究
1
作者
毛洁
王彦利
王浩
机构
杭州电子科技大学机械工程学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1387-1395,共9页
基金
国家自然科学基金(11375049
61473253)
科技部国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项课题(2014GB125003)资助项目
文摘
热核聚变反应堆液态金属包层应用中的一个重要问题是液态金属在导电管中流动和强磁场相互作用产生的额外的磁流体动力学压降.这种磁流体动力学压降远远大于普通水力学压降.美国阿贡国家实验室ALEX研究小组,对非均匀磁场下导电管中液态金属磁流体动力学效应进行了实验研究,其实验结果成为液态金属包层数值验证的标准模型之一.液态金属包层在应用中会受到不同方向的磁场作用,本文以ALEX的非均匀磁场下导电方管中液态金属管流实验中的一组参数为基础,保持哈特曼数、雷诺数和壁面电导率不变,采用三维直接数值模拟的方法,研究了外加磁场与侧壁之间的倾角对导电方管内液态金属流动的速度、电流和压降分布的影响.研究结果表明:沿流向相同横截面上的速度、电流以及压力分布均随磁场的倾斜而同向旋转.倾斜磁场均匀段,横截面上的高速区位于平行磁场方向的哈特曼层和平行层交叉位置,压力梯度随磁场倾角的增大先增大后减小.倾斜磁场递减段,在三维磁流体动力学效应作用下,横截面上的高速射流位置向垂直磁场方向偏移.磁场递减段的三维磁流体动力学压降随磁场倾角的增大而增大.随磁场倾斜,截面上的射流峰值逐渐减小,二次流增强,引发层流向湍流的转捩.
关键词
液态金属
倾斜非均匀磁场
导电方管
三维
磁流体动力学压降
Keywords
liquid metal
inclined fringing magnetic field
conductive square ducts
three-dimensional
magnetohydro-dynamic pressure drop
分类号
TL3 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
平行壁变形导电管磁流体层流数值模拟
被引量：
1
2
作者
闫家玮
毛洁
熊保龙
机构
杭州电子科技大学机械工程学院
出处
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期448-454,共7页
基金
国家自然科学基金(11375049)
国家磁约束核聚变能发展研究专项(2014GB125003)。
文摘
采用自主开发的基于Open FOAM环境下的磁流体求解器,对外加横向均匀磁场的导电方管、平行壁内凹导电管以及平行壁外凸导电管内的磁流体进行了层流数值模拟。在壁面电导率为0.01、流体雷诺数为500、哈特曼数为500~2000的条件下,研究了三种导电管中液态金属磁流体速度分布和压降。结果表明:平行壁内凹和外凸对速度分布具有显著影响;在相同参数条件下,平行壁内凹管的压降大于方管,而平行壁外凸管的压降小于方管。
关键词
磁流体动力学压降
导电方管
平行壁内凹
导电方管
平行壁外凸
导电方管
Keywords
Magnetohydrodynamic pressure drop
Square duct
Duct with concave parallel walls
Duct with convex parallel walls
分类号
O361.5 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
倾斜非均匀磁场下导电方管磁流体管流的数值模拟研究
毛洁
王彦利
王浩
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
0
在线阅读
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职称材料
2
平行壁变形导电管磁流体层流数值模拟
闫家玮
毛洁
熊保龙
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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