Авторы
Черныш Д.Ю., Бирюков Д.А., Лучинкин Н.А., Беляев И.А.
Организация
Объединенный институт высоких температур Российской академии наук, Москва, Россия
Черныш Д.Ю. – лаборант. Контакты: 125412, Москва, Ижорская ул., 13, стр. 2. Тел.: (985) 087-11-22; e-mail:
Бирюков Д.А. – старший научный сотрудник, кандидат технических наук.
Лучинкин Н.А. – лаборант.
Беляев И.А. – заведующий лабораторией, кандидат технических наук.
Аннотация
В статье описывается экспериментальное исследование теплообмена при опускном течении жидкого металла (ртуть) в круглом канале с однородным обогревом при разных значениях тепловой нагрузки для различных углов наклона от вертикали при воздействии поперечного магнитного поля и без его влияния. На экспериментальном стенде РК-3 «HELMEF» зондовым методом измерены поля осредненной и пульсационной температуры.
Ранее было проведено экспериментальное исследование режимов с малой тепловой нагрузкой, при которой не происходит образование в потоке крупномасштабных пульсаций скорости и, как следствие, температуры. В настоящей работе рассматриваются режимы, для которых в вертикальной конфигурации заведомо известно наличие аномально высоких пульсаций температуры термогравитационной природы и изменения при переходе к горизонтальной трубе.
Без влияния магнитного поля в исследованном диапазоне режимных параметров существенно влияние термогравитационной конвекции, которая приводит к потере симметрии полей температуры в сечении, образованию зон ухудшенного и улучшенного теплообмена. Поперечное магнитное поле существенно изменяет характеристики течения, приводя к образованию локальных максимумов температуры на стенке, обусловленных эффектом Гартмана. Для заданных значений режимных параметров был определен диапазон наклонов, при которых отмечается наличие опасных температурных пульсаций.
Ключевые слова
жидкий металл, ртуть, МГД, теплообмен, зондовые измерения, наклонный канал, смешанная конвекция
УДК 621.039.6.536.24
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 5, 5:6