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结合有限体积法和有限元法研究U型流道中磁流体的流动特性、传热性能和流道插件的力学性能，发现外加磁场强度、金属流体进口速度以及流道插件导电性能对流道内速度场、温度场及流道插件应力、应变场的影响规律。计算结果表明：当外加磁场增强，出口段流场的温度也相应升高；较高的进口速度可以提高出口段流体的温度；提高流道插件导电性能，速度场将呈现“M”型分布，但出口段温度场变化极小。流道插件危险区域位于过渡段侧壁附近，该处应力随磁场增强而增大，随进口速度升高而降低，随流道插件电导率增大略有提升，但都小于插件材料的许用应力。本工作可为ITER包层的设计提供有价值的参考。 相似文献
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在国际热核聚变试验堆计划中，流道插件是包层模块中的一个重要部件，它的主要作用是隔热和电绝缘，它的力学行为受到高温、磁场、流体压力的共同作用，使得其响应分析成为一个多场耦合的问题。本文采用有限体积法和有限元法，对包层中流体传热性能和流道插件的结构安全性能进行计算，其中详细分析一种典型工况下流道插件的应力状态；同时，对具有不同热导率的流道插件进行计算，得出其对包层结构的影响。计算结果说明流道插件厚度方向以及面内方向的压应力均比较安全，而较危险的则为极向面内拉应力和棱边的剪切破坏。采用具有较低热导率的流道插件时，可以使出口金属流体的平均温度提高，从而提高热效率，同时降低第一壁的最高温度，从而保证其结构安全，但流道插件内部的温度梯度会增加，结构热应力也更高。 相似文献
3.
研究薄板结构在机械载荷、磁场和温度场共同作用下的动力学行为.考虑到板受Lorentz力的作用,根据物理方程、非线性几何方程和平衡方程建立了耦合场中薄板的运动控制方程,应用Galerkin原理推导出微分动力系统,采用Runge-Kutta方法进行数值求解,绘制了薄板运动的时程图、相轨迹图和Poincare映射图,分析温度场、磁感应强度以及机械载荷形式对系统运动规律的影响.结果表明,磁场在薄板非线性运动系统中消耗能量,可以抑制非线性作用;温度场不仅改变板内热变形和热应力,而且影响薄板的运动特征;磁场和流体压力对系统动态响应的影响是相互耦合的,静压力或脉动压力的增大不仅导致振幅的增加,而且改变系统的运动特征. 相似文献
4.
对国际热核聚变实验堆的双冷锂铅包层进行流固共轭传热的三维数值模拟,计算两端不同约束下流道插件FCI结构的热变形和热应力分布,分析对流换热系数和热导率对FCI结构热变形和热应力的影响规律.结果表明,若钢壁与外界的对流换热系数增大,则FCI温度降低,导致热变形和热应力减小;高热导率的FCI材料将使得FCI沿厚度方向温度梯度减小,导致结构的热应力减小. 相似文献
5.
采用Chebyshev配置点法研究平行平板间的导电流体在外加横向磁场作用下的动力稳定性. 通过求解广义Orr-Sommerfeld方程的特征值问题,利用QZ法获取中性曲线,详细分析时间模式下磁流体线性稳定性,研究磁场Hartmann数、Reynolds数、波数和增长率对稳定性的作用. 相似文献
6.
研究核聚变堆(ITER)第一壁的动态响应问题.建立金属矩形薄板的非线性磁弹性振动方程;利用Galerkin方法得到薄板在耦合场中的动力系统,应用Runge-Kutta方法进行数值求解,绘出薄板运动的时程图、相轨迹图和Poincare映射图;分析薄板动力系统的运动规律,研究载荷和磁场强度对运动状态的影响. 相似文献
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研究垂向磁场作用下,压差驱动下的金属流体在方截面通道中充分发展流动的线性稳定性问题.此流动中,垂直于磁场的两壁面理想导电,平行于磁场的左壁面为理想导电,右壁面绝缘.根据线性稳定性理论得到广义特征值问题,并采用2D-Chebyshev配置法求解该特征值问题,得到扰动的增长率曲线和扰动速度在通道截面上的分布.结果表明,当Ha数变化时,流动中有2种不稳定模态依次起主导作用.这2种模态的交替发生在Ha数介于20至21之间某值.当Ha≤20时,拐点不稳定性起主导作用;当Ha≥21时,不稳定性由速度拐点、侧层内的速度剪切及射流沿z方向速度的不均匀性共同作用引起. 相似文献
8.
研究核聚变堆(ITER)第一壁的动态响应问题.建立金属矩形薄板的非线性磁弹性振动方程;利用Galerkin方法得到薄板在耦合场中的动力系统,应用Runge-Kutta方法进行数值求解,绘出薄板运动的时程图、相轨迹图和Poincare映射图;分析薄板动力系统的运动规律,研究载荷和磁场强度对运动状态的影响. 相似文献
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采用Chebyshev配置点法研究平行平板间的导电流体在外加横向磁场作用下的动力稳定性.通过求解广义Orr-Sommerfeld方程的特征值问题,利用QZ法获取中性曲线,详细分析时间模式下磁流体线性稳定性,研究磁场Hartmann数、Reynolds数、波数和增长率对稳定性的作用. 相似文献
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