Study on the relaminarization of turbulent flows and the wall jet flows produced by eddy currents in a liquid metal MHD electrical power generator

液态金属MHD发电机中涡流产生的湍流和壁射流的再层化研究

• 批准号: 23560209
• 负责人: KOBAYASHI Hiromichi
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560209/
• 关键词: 数値流体力学; 乱流; 電磁流体; LES; 渦電流; 壁面ジェット流

We numerically assess the influence of non-uniform magnetic flux density on turbulent duct flows in a liquid metal magnetohydrodynamic (MHD) electrical power generator. As increasing the magnetic flux density (or Hartmann number), the M-shaped velocity profile produced by eddy currents develops in the plane perpendicular to the magnetic field; the maximum velocity in the sidewall layer of the M-shaped profile increases to keep the flow rate. Under the condition of a relaminarized flow, the turbulence structures align along the magnetic field and flow repeatedly like the Karman vortex sheet. At a higher Hartmann number, the wall-shear stress in the sidewall layer increases and the sidewall jets transit to turbulence.

数值模拟了非均匀磁场对液态金属磁流体动力发电机管道湍流流动的影响。随着磁通密度（或哈特曼数）的增加，涡流产生的M形速度分布在垂直于磁场的平面内发展; M形分布的侧壁层中的最大速度增加以保持流量。在再层化流动条件下，湍流结构沿磁场方向沿着排列，并像卡门涡面一样反复流动。当哈特曼数较高时，侧壁层中的壁面剪应力增大，侧壁射流向湍流过渡。

项目成果

Response Analyses of a Liquid Metal MHD Generator

液态金属 MHD 发生器的响应分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Liancheng Hu;Hiromichi Kobayashi;Yoshihiro Okuno;胡蓮成,小林宏充,奥野喜裕
• 通讯作者: 胡蓮成,小林宏充,奥野喜裕

液体金属MHD発電機の発電性能と乱流現象に関する数値計算

液态金属磁流体发生器发电性能及湍流现象的数值计算

• 发表时间: 2012
• 作者: Hiromichi Kobayashi;Yoshihiro Okuno;小林宏充,奥野喜裕;小林宏充,奥野喜裕
• 通讯作者: 小林宏充,奥野喜裕

自然科学センター メンバー紹介

自然科学中心成员介绍

Large eddy simulation of turbulent duct flows in a liquid metal MHD generator with non-uniform magnetic field

非均匀磁场液态金属MHD发生器中湍流管流的大涡模拟

• 发表时间: 2011
• 作者: Hiromichi Kobayashi;Hiroki Shionoya;Yoshihiro Okuno
• 通讯作者: Yoshihiro Okuno

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