液态金属包层磁流体管流的数值模拟

发布时间：2021-08-13 03:29

　　实验包层模块是国际热核聚变反应堆的关键技术之一，主要用于产氚和将聚变能转化为热能。实验包层有固态氚增殖剂包层和液态氚增殖剂包层，液态金属包层由于对复杂的几何构造有好的适应性以及良好的载热和导热能力而备受关注，本文对液态锂铅包层进行研究。液态金属在实验堆中作为冷却剂时受到约束等离子体的外加强磁场的作用，当液态金属在包层内流动时由于外加磁场的作用会产生磁流体动力学效应，将在包层内产生额外的MHD压降，因此减小包层内磁流体动力学效应产生压降的研究具有很重要的意义。目前国内外对包层内磁流体效应压降的研究主要是层流模型的数值模拟，采取降低MHD压降的方法是在包层内增加开口的通道插件，即在包层管壁内侧增加一层碳化硅材料的绝缘层。通道插件将流体分成两个不同流体状态的区域，通过通道插件的低电导和开孔平衡压力，使中心区流速高，边界区流速低并且大大降低压降。但对于包层内湍流模型磁流体动力学效应的数值模拟还比较少。本文基于FLUENT计算流体力学软件对磁流体层流模型和湍流模型进行了数值模拟计算。重点是探寻用低雷诺数模型计算磁流体管流湍流模型的计算方法，以及磁流体管流湍流模型与层流模型的比较。第三章分析不同雷... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁约束反应堆原理

第二章 流体的基础知识和磁流体理论流体基础知识介绍1 层流与湍流由于实际流体具有粘性，因此流体在管道中流动时，紧贴管壁的流体其速度必然管壁没有相对运动。而离开管壁越远，由于一层层流体之间的相互影响，流速逐渐道中心处的流速最大。经过大量的科学实验，发现粘性流体流动中存在着两种不态，一种状态是流体质点作有序的、有规则的运动。在这种运动中，流体质点的错，相邻两层之间没有无规则的脉动，流体是在做层状运动，这种流动称之为层下图 2.1）。与层流流动完全不同的流动状态是另一种流态, 这种流态是流体质点的混乱运动, 各层流体做复杂的、无规则的和随机的非定常运动。这种流动中, 点的迹线十分复杂,流体各部分互相掺混,流体的这种运动称为湍流流动如下 2 所示。

第二章 流体的基础知识和磁流体理论流体基础知识介绍1 层流与湍流由于实际流体具有粘性，因此流体在管道中流动时，紧贴管壁的流体其速度必然管壁没有相对运动。而离开管壁越远，由于一层层流体之间的相互影响，流速逐渐道中心处的流速最大。经过大量的科学实验，发现粘性流体流动中存在着两种不态，一种状态是流体质点作有序的、有规则的运动。在这种运动中，流体质点的错，相邻两层之间没有无规则的脉动，流体是在做层状运动，这种流动称之为层下图 2.1）。与层流流动完全不同的流动状态是另一种流态, 这种流态是流体质点的混乱运动, 各层流体做复杂的、无规则的和随机的非定常运动。这种流动中, 点的迹线十分复杂,流体各部分互相掺混,流体的这种运动称为湍流流动如下 2 所示。


本文编号：3339650