Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Điều chỉnh dòng chảy điện từ trong kênh nhiều ngăn dưới trường magnetic vuông góc với mặt phẳng dòng chảy
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, các dòng chảy điện kim loại ba chiều trong một kênh với nhiều ngăn dưới một trường từ tính đồng nhất được nghiên cứu numerically. Hình học của kênh là hệ thống bốn kênh song song bao gồm một kênh vào và ba kênh ra. Kim loại lỏng chảy vào kênh vào, sau đó quay 180° trong đoạn chuyển tiếp, cuối cùng chảy vào ba kênh ra khác nhau. Hệ thống kênh này có thể phát sinh dòng chảy ngược và đồng dòng, điều này hiếm khi được nghiên cứu trước đây mặc dù các thiết kế khái niệm của dòng chảy trong ống bao đã gợi ý loại dòng chảy này. Hệ thống lưới cấu trúc được chọn sau một loạt các thử nghiệm độc lập lưới trong nghiên cứu hiện tại. Vận tốc trục dọc trong lớp bên gần tường phân cách đầu tiên, nằm giữa kênh vào và kênh ra đầu tiên, là cao nhất với điện thế tối thiểu hình thành bên trong. Áp suất gần như giảm theo hướng dòng chảy chính, ngoại trừ trong đoạn chuyển tiếp. Hơn nữa, gradient áp suất trong kênh ra đầu tiên là lớn nhất trong số ba kênh ra. Sự phụ thuộc lẫn nhau của dòng điện, vận tốc chất lỏng, áp suất, điện thế được xem xét để mô tả các đặc điểm điện từ của các dòng chảy điện kim loại.
Từ khóa
#dòng chảy điện từ #kim loại lỏng #kênh nhiều ngăn #áp suất #vận tốc chất lỏngTài liệu tham khảo
Mistrangelo C., Buhler L. Numerical investigated of liquid metal flows in rectangular sudden expansions [J]. Fusion Engineering and Design, 2007, 82(15-24): 2176–2182.
Zhou T., Yang Z., Ni M. et al. Code development and validation for analyzing liquid metal MHD flow in rectangular ducts [J]. Fusion Engineering and Design, 2010, 85(10-12): 1736–1741.
Bühler L., Horanyi S., Arbogast E. Experimental investigation of liquid-metal flows through a sudden expansion at fusion-relevant Hartmann numbers [J]. Fusion Engineering and Design, 2007, 82(15-24): 2239–2245.
Stieglitz R., Barleon L., BüHler L. et al. Magnetohydrodynamic flow through a right-angle bend in a strong magnetic field [J]. Journal of Fluid Mechanics, 1996, 326: 91–123.
Hunt J. C. R., Shercliff J. A. Magnetohydrodynamics at high Hartmann numbers [J]. Annual Review of Fluid Mechanics, 1971, 3: 37–62.
Hunt J. C. R. Magnetohydrodynamic flow in rectangular ducts [J]. Journal of Fluid Mechanics, 1965, 21(4): 577–590.
Siddheshwar P. G., Mahabaleswar U. S. Effects of radiation and heat source on MHD flow of a viscoelastic liquid and heat transfer over a stretching sheet [J]. International Journal of Non-Linear Mechanics, 2005, 40(6): 807–820.
Sommeria J., Moreau R. Why, how, and when, MHD turbulence becomes two-dimensional [J]. Journal of Fluid Mechanics, 1982, 118: 507–518.
Walker J. S., Ludford G. S. S. MHD flows in conducting circular expansions with strong transverse magnetic fields [J]. International Journal of Engineering Science, 1974, 12(3): 193–204.
Umeda N., Takahashi M. Numerical analysis for heat transfer enhancement of a lithium flow under a transverse magnetic field [J]. Fusion Engineering and Design, 2000, 51-52: 899–907.
Vantieghem S., Albets-Chico X., Knaepen B. The velocity profile of laminar MHD flows in circular conducting pipes [J]. Theoretical and computational fluid dynamics, 2009, 23(6): 525–533.
Madarame H., Tokoh H. Development of computer code for analyzing liquid metal MHD flow in fusion reactor blankets [J]. Journal of Nuclear Science and Technology, 1988, 25(3): 233–244.
Reiman J., Buhler L., Mistrangelo C. et al. Magnetohydrodynamic issues of the HCLL blanket [J]. Fusion Engineering and Design, 2006, 81(1-7): 625–629.
Arshad K., Majid A., Rafique M. et al. Numerical simulation of magnetohydrodynamic pressure drop in a curved bend under different conditions [J]. Fusion engineering and design, 2007, 18(1): 1–12.
Morley N. B., Ni M. J., Munipalli R. et al. MHD simulation of liquid metal flow through a toroidally oriented manifold [J]. Fusion Engineering and Design, 2008, 83(7-9): 1335–1339.
Raw M. Robustness of coupled algebraic multigrid for the Navier-Stokes equations[C]. AIAA 34th Aerospace Science Meeting and Exhibit. Reno, USA, 1996, 96–97.
Shen W. Z., Michelsen J. A., Sorensen J. N. Improved Rhie-Chow interpolation for unsteady flow computations [J]. AIAA Journal, 2001, 39(12): 2406–2409.
Kim C. N. Magnetohydrodynamic flows entering the region of a flow channel insert in a duct [J]. Fusion Engineering and Design, 2014, 89(1): 56–68.