【摘要】：磁流體動力學(xué)(MHD)是一門研究磁場與導(dǎo)電流體之間相互作用的學(xué)科,常見的導(dǎo)電流體有液態(tài)金屬、電解質(zhì)等。當導(dǎo)電流體在磁場作用下流動時,流動特性發(fā)生改變,流動穩(wěn)定性也會受到影響,進而影響管路的換熱效率及安全性。研究磁場下導(dǎo)電流體的流動穩(wěn)定性,可為準確預(yù)測、控制導(dǎo)電流體的流動以及工業(yè)上的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。本文結(jié)合非正則模態(tài)穩(wěn)定性分析和數(shù)值模擬方法,對低強度磁場作用下Hunt流的穩(wěn)定性及流場結(jié)構(gòu)進行了分析,主要內(nèi)容如下:(1)對Hunt流的流動穩(wěn)定性進行了分析,獲得了四種模態(tài)下初始擾動的增長特征及空間分布,并分析了低強度磁場對流動穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,在磁場作用下,流場內(nèi)會產(chǎn)生射流,且隨磁場強度增大速度增加,受磁場抑制作用,側(cè)邊界層厚度變薄,擾動在流場中以流向漩渦的形式分布;哈特曼數(shù)Ha較小(Ha=0、5)時,四種模態(tài)下的擾動均呈瞬態(tài)增長;Ha較大(Ha=8、10、15、20)時,四種模態(tài)下的擾動出現(xiàn)兩種增長模式:類型為模態(tài)I、III、IV的擾動仍呈瞬態(tài)增長,模態(tài)II的擾動呈指數(shù)增長,此時流動穩(wěn)定性與射流有關(guān)。(2)對低磁場強度下Hunt流進行了大渦模擬,分析了磁場強度對Hunt流流場結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),施加磁場前后,Hunt流的流動過程相似,均出現(xiàn)渦結(jié)構(gòu)的形成及演化;沿管道流向的不同截面處均分布有流向漩渦,類似于Hunt流的穩(wěn)定性分析中發(fā)現(xiàn)的渦結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O361.3
【圖文】：

Hunt流示意圖

(a) 均勻網(wǎng)格 (b) 非均勻網(wǎng)格圖 2-3 網(wǎng)格節(jié)點分布示意圖我們通過計算擾動增長倍數(shù) G 在 Re=5000，Ha=0 時隨時間 t 的變化，如圖 2-所示，計算結(jié)果較好地與 Biau 等[44]的結(jié)果相符合，進而驗證了所用計算程序的正

(c) 模態(tài) III，t=180 (d) 模態(tài) IV，t=280圖 3-3 Ha=0， =0 時，不同模態(tài)下擾動速度分量 和速度矢量的空間分布3.3.2 磁場作用時的流動穩(wěn)定性

【參考文獻】

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本文編號：2770681