Skaitliskie rēķini 3D PbLi MHD plūsmai kvadrātveida kanālā ar atšķirīgām sienu elektriskajām vadītspējām

Abstract

Darbā atspoguļoti skaitliskie rezultāti 3D stacionārai MHD plūsmai kvadrātveida kanālā spēcīgā ārējā magnētiskajā laukā. Apskatīti gadījumi ar dažādām sienu parametru vērtībām, kā arī kad, skatoties garenvirzienā, viena puse kanāla ir ar nevadošām sienām un otra puse ir ar vadošām Hartmaņa sienām. Otrajā gadījumā plūsmai eksistē pārejas apgabals, kurā tā no viengabala monolītas plūsmas pāriet neregulārā MHD plūsmā ar tai raksturīgo M veida 2D ātruma profilu. Skaitliskie rezultāti parāda, ka, arvien samazinot plūsmas vidējo ātrumu, pie kādas kritiskās vērtības notiks pāreja uz t.s. Stoksa plūsmu, kad plūsmas pārejas apgabals un ātruma sadalījums tajā vairs nav atkarīgi no vidējā ātruma vērtības, bet tikai no Hartmaņa skaitļa un sienu parametra. Palielinot ātruma vērtību virs kritiskās, pieaug inerces spēki, līdz ar to arī palielinās pārejas apgabala garums. Papildus tam vēl apskata pārejas apgabala atkarību no Hartmaņa skaitļa.

Numerical results of 3D stationary MHD flow in a long square duct with applied strong magnetic field are presented. In the first half of the channel (x<0) all walls are electrically non-conducting, but in the second half (x≥0) Hartmann walls are electrically conductive.In this kind of configuration in the vicinity of cross section at x=0 there is a region where the flow changes from bulk type flow in the non-conducting part of the channel to strongly irregular flow in the conducting part of the channel with its characteristic M-shaped 2D velocity profile.Numerical results show that decreasing integral velocities v0, at some critical value vcr the transition to so called Stokes flow occurs, where the flow restructuring region and velocity distribution in this region no more depends on the magnitude of v0 (Reynolds number), but depends only on Hartmann number and the magnitude of wall parameter. The restructuring region length dependence on Ha parameter is also determined.