ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНТАКТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОДНОСТОРОННЕ ОБОГРЕВАЕМОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ТРУБЫ НА МГД-ТЕЧЕНИЕ И ПУЛЬСАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

М. В. Макаров, Г. Г. Яньков, В. И. Артемов

Аннотация


Приведены результаты численного исследования опускного течения ртути в вертикальной односторонне обогреваемой круглой трубе в поперечном магнитном поле. Задача решалась LES-методом в сопряженной со стенкой постановке с учетом физических свойств материала стенки трубы и моделированием тонкого слоя возможных загрязнений на ее внутренней поверхности. Выявлено существенное влияние электропроводности слоя загрязнений на гидравлическое сопротивление, интенсивность теплообмена, структуру течения и возникновение квазипериодических аномально высоких по амплитуде пульсаций температуры жидкости и стенки трубы. Приводятся поля продольной скорости, температуры, осциллограммы пульсаций температуры при разных значениях безразмерного контактного сопротивления. Рис. 3, табл. 1, список лит. 15 назв.

Ключевые слова


LES, круглая труба, ртуть, опускное течение, неоднородный обогрев, поперечное магнитное поле, контактное электрическое сопротивление, аномально высокие пульсации температуры

Полный текст:

PDF

Литература


Smolentsev S. Physical background, computations and practical issues of the magnetohydrodynamic pressure drop in a fusion liquid metal blanket. — Fluids, 2021, v. 6, p. 110.

Тананаев А.В. Течение в каналах МГД-устройств. М.: Атомиздат, 1979. 368 с.

Mistrangelo C., Bühler L., Smolentsev S. e.a. MHD flow in liquid metal blankets: Major design issues, MHD guidelines and numerical analysis. — Fus. Engng Des., 2021, v. 173, p. 112795.

Zhang X., Pan C., Xu Z. Effect of contact resistance on liquid metal MHD flows through circular pipes. — Ibid., 2013, v. 88, p. 2228—2234.

Свиридов В.Г., Разуванов Н.Г., Шестаков А.А. Теплообмен при течении жидкого металла в вертикальной трубе в поперечном магнитном поле. — Вестник МЭИ, 2011, № 5, с. 95—101.

Zikanov O., Listratov Y., Belyaev I. e.a. Mixed convection in pipe and duct flows with strong magnetic fields. — Appl. Mech. Rev., 2021, v. 73, № 1, p. 010801.

Zikanov O., Listratov Y. Numerical investigation of MHD heat transfer in a vertical round tube affected by transverse magnetic field. — Fus. Engng Des., 2016, № 113, p. 151—161.

Artemov V.I., Makarov M.V., Yankov G.G., Minko K.B. Numerical investigation of the effect of the wall properties on downward mercury flow and temperature fluctuations in a vertical heated pipe under a transverse magnetic field. — Intern. J. Heat Mass Transfer, 2024, v. 218, p. 124746.

Zhang X., Zikanov O. Convection instability in downward flow in a vertical duct with strong transverse magnetic field. — Phys. Fluids, 2018, v. 30, p. 117101.

Sommeria J., Moreau R. Why, how, and when, MHD turbulence becomes two-dimensional. — J. Fluid. Mech., 1982, v. 118, p. 507—518.

Макаров М.В., Яньков Г.Г., Артемов В.И. Численное исследование неустойчивости опускного течения ртути в неравномерно обогреваемой круглой трубе под воздействием поперечного магнитного поля. — Инж.-физ. журнал, 2025, т. 98, № 5, с. 3—19.

Ihara S., Kiyohiro T., Matsushima A. The flow of conducting fluids in circular pipes with finite conductivity under uniform transverse magnetic fields. — J. Appl. Mech., 1967, v. 34, № 1, p. 29—36.

Kobayashi H. The subgrid-scale models based on coherent structures for rotating homogeneous turbulence and turbulent channel flow. — Phys. Fluids, 2005, v. 17, p. 045104.

Код ANES. URL: http://anes.ch12655.tmweb.ru. 15. Chang C., Lundgren T. Duct flow in magnetogydrodynamics. — Z. Angew. Math. Phys., 1961, v. 12, № 2, p. 100—114.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.