ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы

Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

English (UK)

ISSN 2414-1038 (online)

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДИНАМИКУ СТРУЙНОГО ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА ПРИ НАЛИЧИИ И ОТСУТСТВИИ ТОРЦЕВОЙ СТЕНКИ

EDN: QFIDYU

Авторы

Беляев И.А.1,2, Лучинкин Н.А.1, Листратов Я.И.1, Зиканов О.3, Пятницкая Н.Ю.1,2, Новиков А.О.1, Мельников И.А.1, Свиридов Е.В.1

Организация

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия
2 Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия
3 Университет Мичигана, Дирборн, США

Беляев И.А.1,2 – заведующий лабораторией, кандидат технических наук. Контакты: 125412, Москва, ул.  Ижорская д. 13, стр. 2. Тел.: (495) 484-25-92; e-mail:  Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Лучинкин Н.А.1 – аспирант НИУ МЭИ, младший научный сотрудник, лаборатория № 5 – инженерной теплофизики и возобновляемой энергетики.
Листратов Я.И.1 – доцент, кандидат технических наук.
Мельников И.А.1 – ведущий инженер, кандидат технических наук.
Новиков А.О.1 – ведущий инженер, кандидат технических наук.
Свиридов Е.В.1 – доцент, доктор технических наук, кафедра ИТФ.
Пятницкая Н.Ю.1,2 – старший преподаватель, кандидат технических наук, кафедра ИТФ, старший научный сотрудник, лаборатория № 5 – инженерной теплофизики и возобновляемой энергетики.
Зиканов О.3 – профессор.

Аннотация

Экспериментально исследован поток жидкого металла в виде затопленной круглой струи, поступающей в квадратный канал, заполненный той же средой, в присутствии поперечного магнитного поля. Рассматривается диапазон высоких чисел Рейнольдса и Гартмана. Скорость потока измеряется с помощью датчиков разности электрических потенциалов, возникающих в движущейся электропроводной жидкости. Детальное изучение потока в поперечном сечении канала примерно в семи диаметрах струи ниже по потоку от входного отверстия позволили изучить динамику распада струи, которая даже в сильных магнитных полях испытывает высокоамплитудные колебания. Геометрия проточной оказывает определяющее значение на характеристики струйных течений, особенно в случае наличия магнитно-гидродинамической специфики. В работе рассмотрено влияние торцевой стенки на формирование основных закономерностей, обобщающих влияние магнитного поля на затопленную струю. Выполнено параметрическое исследование рассматриваемого явления с плавным изменением скорости истечения струи и величины приложенного магнитного поля. Интенсивность пульсаций продольной компоненты скорости демонстрирует немонотонную зависимость от числа Стюарта, одновременно с этим наблюдается монотонная трансформация энергетических спектров пульсации к характерным для двумерной турбулентности. Показано, что в отсутствие торцевой стенки качественные и количественные закономерности динамики потока в магнитном поле сохраняются.

Ключевые слова
жидкие металлы, экспериментальные исследования, гидродинамика, МГД, зондовые измерения, поперечное магнитное поле, турбулентность, струйные течения, устойчивость потока

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.6.536.24

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2023, № 1, c. 238-245