Течения в продольном магнитном поле

Случай течения в плоском канале с отношением сторон Р<С1 (поле направлено вдоль длинной стороны сечения) особо выделяется среди течений в каналах прямоугольного сечения. Этот случай эквивалентен течению в кольцевом канале с магнитным полем, ориентированным по азимуту ф, поэтому такая ориентация поля в дальнейшем называется азимутальной (fiвзаимодействие поля и осредненного течения отсутствует, так как в этом случае электромагнитная сила jXB = 0, что связано с характером замыкания индуцированных токов. Следовательно, здесь в чистом виде проявляется эффект гашения полем турбулентных пульсаций, как и при течении в продольном магнитном поле, и переход к турбулентному режиму критический. На рис. 3.13 приведена зависимость /.(Re, На) для течения в канале с отношением сторон р = 0,031 [13] сплошные линии — расчет по формуле (3.14), численные параметры — см. табл. 3.3. [c.75]

ТЕЧЕНИЯ В ПРОДОЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ [c.54]

Особенности течения в продольном магнитном поле рассматриваются здесь на примере течения в круглой трубе (рис. 1.46, а). Некоторые сведения [c.54]

Профиль осредненной скорости в продольном поле перестраивается в соответствии с новыми значениями (e/v) 4j, становясь более вытянутым ( более ламинарным ). При полном подавлении турбулентного переноса профиль скорости приобретает форму параболы Пуазейля. Расчеты профилей скорости для стабилизированного течения в продольном магнитном поле с использованием модели (1.98) выполнены в [21] (рис. 1.47). [c.55]

При турбулентном течении в чистом виде проявляется эффект гашения полем турбулентных пульсаций, как и при течении в продольном магнитном поле. Однако компланарное поле подавляет турбулентность значительно сильнее, чем про- [c.59]

Теплоотдача при течении в продольном магнитном поле (см. табл. 3.22). При ламинарном течении, как показано в 1.10, продольное магнитное поле не влияет на гидродинамику, а следовательно, и на теплообмен. [c.228]

При турбулентном течении в продольном магнитном поле эффект Гартмана отсутствует и влияние магнитного поля на гидродинамику проявляется через подавление турбулентности. В этом случае, как показано на рис. 3.17,6, магнитное поле вызывает снижение теплоотдачи. С увеличением числа Пекле, как и при течении в поперечном магнитном поле, влияние магнитного поля на теплоотдачу ослабевает. [c.228]

Турбулентное течение жидкого металла в продольном магнитном поле [c.68]

При течении жидкого металла в продольном магнитном поле непосредственное взаимодействие осредненного течения и магнитного поля отсутствует из-за параллельности векторов v и В. [c.68]

Рис. 3.10. Экспериментальные данные по сопротивлению при турбулентном течении жидких металлов в продольном магнитном поле [сплошные линии — расчет по формуле (3.11)]

Рис. 3.10. Экспериментальные данные по сопротивлению при <a href="/info/2643">турбулентном течении</a> <a href="/info/102770">жидких металлов</a> в <a href="/info/126903">продольном магнитном поле</a> [<a href="/info/232485">сплошные линии</a> — расчет по формуле (3.11)]

Соображения об аналогии могут быть использованы для теплового моделирования магнитогидродинамических характеристик при турбулентном течении электропроводящих сред в продольном магнитном поле. [c.87]

Исследование конвективного теплообмена при течении жидкого металла в трубе в продольном магнитном поле. .................154 [c.349]

Турбулентное течение. Непосредственное взаимодействие осредненного течения и продольного магнитного поля отсутствует из-за параллельности векторов и и В. Магнитное поле взаимодействует с пульсационным движением. При этом поле непосредственно воздействует только на поперечные пульсации и и w подавляя их. На продольные пульсации скорости и поле действует косвенно, через механизм обмена энергией между пульсациями скорости за счет пульсаций давления. В результате продольные пульсации также подавляются полем, хотя и слабее, чем поперечные, так что увеличивается анизотропия распределения энергии между ними. Пространственные корреляции и масштабы пульсаций существенно возрастают вдоль поля, а поперек поля изменяются слабо. [c.54]

Рнс. 1.47. Профили скорости при течении в круглой трубе в продольном магнитном поле при Re= 42 500 и различных числах На [c.55]

Цель настоящей работы - развитие идей [13] и численное моделирование развитого течения и теплообмена в круглой трубе в продольном магнитном поле во всем диапазоне чисел Рейнольдса (от ламинарного до турбулентного режима), в рассматриваемом случае, когда вектор магнитной индукции параллелен вектору средней скорости, электромагнитные силы не воздействуют на осредненное течение и влияние магнитного поля на турбулентность проявляется в наиболее чистом виде. [c.565]

Расчет конвективного теплообмена при постоянном тепловом потоке в стенку. Зная распределения и и е, можно рассчитать теплообмен при течении жидкого металла по трубе, на некотором участке которой подводится тепловой поток постоянной интенсивности Как и раньше, течение происходит в продольном магнитном поле. В этом случае магнитное поле не взаимодействует с осред-ненным течением, поэтому в уравнении энергии джоулеву диссипацию можно не учитывать. В предположении, что теплопроводность вдоль оси мала по сравнению с радиальной, получим уравнение энергии для несжимаемой жидкости в виде [c.571]

Рис. 8.12. Затягивание перехода от ламинарного режима к турбулентному ири течении жидкого металла в продольном магнитном поле. Эксперимент (331

Рис. 8.12. Затягивание перехода от ламинарного режима к турбулентному ири течении <a href="/info/102770">жидкого металла</a> в <a href="/info/126903">продольном магнитном поле</a>. Эксперимент (331

В работе показано, что, как и в обычной гидродинамике, для плоскопараллельных течений несжимаемой жидкости в продольном магнитном поле наиболее опасными являются продольные возмущения, т. е. возмущения с волновым вектором, направленным вдоль скорости жидкости. Такие возмущения приводят к неустойчивости при наименьших числах Рейнольдса. [c.42]

Картина турбулентного течения жидкого металла в поперечном магнитном поле значительно сложнее, чем в продольном поле, ибо в этом случае поле взаимодействует как с осреднен-ным, так и с пульсационным движением. Воздействие поля на течение проявляется в виде двух взаимосвязанных эффектов — подавления турбулентных пульсаций и эффекта Гартмана. Переход от ламинарного режима к турбулентному в зависимости от числа Гартмана может происходить двояким путем. При малых числах Гартмана картина течения в переходной области близка к картине течения в отсутствие поля. Взаимодействие поля с осредненным течением мало и профиль скорости близок к параболическому. С увеличением числа Re в потоке растут турбулентные пульсации, что приводит к интенсивному перемешиванию жидкости и перестройке параболического профиля скорости в турбулентный. Переход к турбулентному режиму — критический. [c.71]

Хотя зависимости Я (Re, На) для течения в продольном и азимутальном магнитных полях качественно одинаковы, влияние азимутального поля на сопротивление значительно сильнее, [c.75]

При течении жидких металлов можно провести аналогию между динамикой и теплообменом, рассматривая турбулентное течение электропроводящей жидкости при наличии продольного магнитного поля и теплообмен со стенкой в случае равномерно- [c.85]

Различают классические конфигурации МГД-течений (рис. 1.46) течения в продольном, поперечном и компланарном магнитных полях [8, [c.54]

Ламинарное течение. Продольное магнитное поле не влияет на развитое ламинарное течение, что объясняется параллельностью векторов скорости потока и и магнитной индукции В. Профиль скорости и R) и коэффициент гидравлического сопротивления 4л рассчитываются по соответствующим формулам Пуазейля для ламинарного течения без магнитного поля (см. п. 1.6.2). [c.54]

При использовании жидких металлов в термоядерных реакторах типа токамак (при охлаждении бланкета, дивертора и др.) на гидродинамику и теплообмен сильное влияние будут оказывать магнитные поля. Влияние магнитных полей на гидродинамику электропроводных жидкостей подробно рассмотрено в 1.10. Характер и степень влияния магнитных полей на гидродинамику электропроводных жидкостей в значительной мере зависят от ориентации поля по отношению к направлению течения жидкости (течение в продольном или в поперечном магнитном поле). Основными критериями, определяющими степень влияния магнитного поля на гидродинамику, являются числа Рейнольдса Re и Гартмана На (см. 1.10). [c.223]

Кинетика фазового перехода. При сверхироводяш,ем переходе часто наблюдаются задержки в достижении равновесия. Они особенно длительны в тех случаях, когда образец находится в промежуточном состоянии индукция обра." ца может меняться в течение иолучаса после изменения величины внешнего поля (см. п. 8). Эти наблюдения трудно анализировать ввиду сложности картины распределения фаз. Недавно Фабер [38, 39] измерил скорость распространения границы фазы в длинном цилиндрическом стержне, помещенном в продольное магнитное поле, В этом случае промежуточное состояние отсутствует, благодаря чему удалось исследовать особенности переходного процесса. [c.659]

Для ламинарного режима результирующий эффект воздействия поля на течение зависит от ориентации и напряженности магнитного поля, а также от формы поперечного сечения канала. В случае продольного магнитного поля характер полностью развитого ламинарного течения не меняется, так как магнитное поле не взаимодействует с потоком из-за параллельности векторов скорости потока v и магнитной индукции B(v B). Если жидкость движется в поперечном магнитном поле (v LB), то в ней индуцируются замкнутые токи, которые приводят к возникновению объемной электромагнитной силы уХВ. Эта сила распределена по сечению канала таким образом, что она ускоряет медленно движущиеся слои жидкости у стенок и тормозит поток в центре канала, уплощая профиль скорости (эффект Гартмана). Уплощение профиля, в свою очередь, приводит к увеличению касательного напряжения на стенках Хст и, следовательно, к увеличению коэффициента сопротивления. На характер течения в поперечном магнитном поле существенное влияние оказывает и проводимость стенок, обусловливающая дополнительные потери напора. [c.60]

Количество экспериментальных данных по течению жидкого металла в продольном магнитном поле в настоящее вре1у4я достаточно велико они охватывают широкий диапазон зна чений чисел Гартмана и Рейнольдса. Для расчета коэффициент сопротивления на основании этих данных различными авторами предложены эмпирические формулы, которые можно использовать в широкой области значений определяющих параметров. Эти формулы сведены в табл. 3.2. Часть данных по сопротивлению в продольном магнитном поле приведена на рис. 3.10. [c.69]

Лш расчета течения и теплообмена в продольном магнитном поле использовалась зависйглость коэффициента турбулентной вязкости от локального параметра МГЛ-взаимодействия, полученная в работе [э]., а также опытная зависи иость критического числа Рейнольдса от числа Шр тмана [l]. [c.159]

Эффект подавления турбулентности, приводящий к снижению гидравлического сопротивления, проявляется при сравнительно небольших числах На, а эффект Г артмана преобладает при больших числах На, когда турбулентность уже практически подавлена (рис. 1.50). Следовательно, вклад эффекта Г артмана в гидравлическое сопротивление при турбулентном течении практически такой же, как в случае ламинарного течения, и описывается уравнением (1.104). Вместе с тем МГД-турбу-лентная составляющая коэффициента сопротивления зависит от Ha/Re качественно так же, как в продольном магнитном поле (см. рис. 1.48), хотя количественно ламинаризующее воздействие магнитного поля во много раз сильнее. Согласно рекомендациям [22] коэффициент гидравлического сопротивления при турбулентном МГД-течении в плоском канале в поперечном магнитном поле определяется выражением [c.57]

Уравнение для турбулентной вязкости использовано для исследования развитого течения проводящей жидкости в продольном магнитном поле. Проведен анализ рептения этого уравнения в области перехода от ламинарного режима течения к турбулентному. Изучено влияние магнитного поля на локальные и интегральные характеристики течения. Выполнен расчет конвективного теплообмена для течения жидкого металла при постоянном тепловом потоке в стенку. Показано, что расчетные данные хороню согласуются с результатами экспериментов в пЕироком диапазоне изменения определяющих параметров. [c.564]

I, При отсутствии магнитного поля на экспериментальном участке с большой относительной длиной - исследовать экспериментальным путем зависимость числа Нуссельта от числа Пекле с целью обнаружения резкого изменения числа Нуссельта в переходной области. 2, Выяснить возможность снижения конвективного теплообмена до уровня, соответст-вупцего ламинарному режиму течения, путем наложения на турбулентное течение в трубе жидкого металла продольного магнитного поля. [c.156]

Компланарным называется поперечное поле, ориентированное вдоль длинной стороны сечения плоского канала. Для данной конфигурации соотношение сторон Р = 6/а 1, поскольку здесь, как и ранее, Ь — длина стороны, перпендикулярной магнитному полю (см. рис. 1.46, в). Рассматриваемый случай эквивалентен течению в кольцевом канале с магнитным полем, ориентированным по азимуту в плоскости поперечного сечения этого канала, поэтому компланарная ориентация поля также называется азимутальной. Для течения в канале с отношением сторон Р 1 взаимодействие поля и осреднен-ного течения (эффект Гартмана) отсутствует, что связано с характером замыкания индуцированных токов [8]. В этом смысле течение в компланарном поле аналогично течению в продольном поле (см. рис. 1.46, а), а не в поперечном (рис. 1.46,6). [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...