Грант Президента МК-1133.2017.8 «Экспериментальное исследование процессов МГД-теплообмена при течении жидкого металла применительно к перспективной энергетике»


В ходе предшествующих работ при исследованиях течения в трубах под воздействием продольного магнитного поля были обнаружены области, в которых в развитом потоке жидкого металла (Числа Рейнольдса более 10000) образовывались замкнутые стоячие вихри значительно снижавшие эффективность модельного теплообменника [8]. В поперечном к каналу (компланарном) магнитном поле, в вертикальных каналах и трубах подобные по своей природе явления наблюдались в виде периодических крупномасштабных срывов потока [9]. В тех же условиях в горизонтальных трубах образовывались практически гармонические колебания температуры вызванные упорядоченными вихрями на фоне основного течения[10]. Эти особенности различаются в вертикальных и горизонтальных каналах и трубах по своим характеристикам (амплитуда, периодичность и спектр температурных пульсаций; пространственный масштаб и форма вихревых структур). Целью данной работы будет изучение особенностей формирования и развития вторичных течений при смешанной конвекции в каналах различной ориентации (Вертикальных , горизонтальных и наклонных) с упором на изучение влияния наклона канала на образование стоячих возвратных вихрей.

 

Оригинальная организация эксперимента позволяет использовать зондовые методы измерения с использованием контактных датчиков скорости, температуры и электрического потенциала способных дать детальную информацию о наблюдаемых явлениях. В ходе подготовительных работ будут проведены пробные эксперименты для подтверждения однозначности созданных в эксперименте условий (граничных условий, тепловых потерь) на основе известных эмпирических и теоретических закономерностей. При реализации экспериментальной части проекта будут рассмотрены различные углы наклона от 0 до 90 градусов к горизонтали с шагом в 10-15 градусов. При этом при помощи сканирующего зонда будут получены двумерные локальные данные о температуре (осредненной и пульсационной), продольной скорости (осредненной и пульсационной). По первичным полученным данным будут проведена статистическая обработка и определение интегральных характерстик таких как например коэффициент теплоотдачи.

 

Результаты реализации проекта отражены в следующих публикациях:

  1. Устный доклад на конференции молодых ученых НИКИЭТ-2017
  2. Стендовый доклад на конференции BIFD 2017