Экспериментальное исследование развития теплообмена жидкого металла по длине горизонтальной трубы в продольном магнитном поле в условиях неоднородного обогрева

• Автор: Аверьянов, Кирилл Викторович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список условных обозначений

Введение

1. Математическое описание процессов

2. Современное состояние вопроса

2.1 Теплообмен при течении неметаллических жидкостей в горизонтальных трубах

2.1.1 Ламинарное течение

2.1.2 Турбулентное течение..:

2.2 Гидродинамика жидкого металла в продольном магнитном поле

2.2.1 Влияние магнитного поля на осредненное течение

2.2.2 Влияние магнитного поля на пульсационные характеристики
2.3 Теплообмен жидкого металла
2.3.1 Теплообмен жидкого металла без магнитного поля и без учета свободной конвекции
2.3.2 Влияние продольного магнитного поля на теплообмен жидкого металла без учета свободной конвекции
2.4 Совместное влияние магнитного поля и термогравитационной конвекции на теплообмен жидкого металла
2.4.1 Свободноконвективное движение и однородное магнитное поле
2.4.2 Теплообмен жидкого металла в вертикальной круглой трубе в продольном магнитном поле при равномерном обогреве
2.4.3 Теплообмен жидкого металла в горизонтальной круглой трубе в продольном магнитном поле при равномерном обогреве
2.4.4 Теплообмен жидкого металла в горизонтальной круглой трубе в продольном магнитном поле при неоднородном по периметру обогреве

2.4.5 Теплообмен жидкого металла в горизонтальной круглой трубе в продольном магнитном поле при однородном и неоднородном по
периметру обогреве по длине зоны обогрева
2.5 Выводы
3. Экспериментальная установка и методика измерений
3.1 Постановка задачи
3.2 Параметры экспериментальной установки
3.3 Экспериментальный контур
3.4 Методика измерений
3.5 Автоматизированная система
3.6 Оценка погрешностей измерений
4. Проведенные исследования и анализ результатов
4.1 Обогрев сверху (устойчивая стратификация)
4.1.1 Поля температуры по длине обогреваемого участка
4.1.2 Теплоотдача в отсутствие магнитного поля
4.1.3 Влияние магнитного поля на теплоотдачу
4.1.4 Пульсационные характеристики
4.2 Обогрев снизу (неустойчивая стратификация)
4.2.1 Поля температуры по длине обогреваемого участка
4.2.2 Теплоотдача в отсутствие магнитного поля
4.2.3 Влияние магнитного поля на теплоотдачу
4.2.4 Пульсационные характеристики
4.3 Влияние неоднородности обогрева
4.4 Обобщение экспериментальных данных
Заключение
Литература

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
х,у - декартовы координаты, м; г - время, с;

м> —скорость, —;

Ж - безразмерная скорость;
В - индукция магнитного поля, Тл;
с{ - внутренний диаметр трубы, м;
г - текущий радиус, м;

г0 = внутренний радиус трубы, м;

Я безразмерный радиус;
и - напряжение, В;
I - сила тока, А;

J - плотность тока, —у;

Е - напряженность электрического поля, —;

Т - температура, °С;
Є -расход, —;

р - давление, Па;

дс - плотность теплового потока на стенке, —;
а - коэффициент теплоотдачи,
м • К

соответствуют ламинаризованному течению, в потоке сохранялся высокий уровень возмущений скорости [29]. Однако в любом случае, прежде всего МП подавляются высокочастотные пульсации скорости. Измерения спектров пульсаций показали, что при наложении МП любой ориентации частотный спектр смещается в область низких частот.
Воздействие МП приводит к сильной анизотропии турбулентности. Вырождение турбулентности в двухмерную в поперечном МП наблюдали Воциш и Колесников [30], Селюто[31]. В продольном МП скоростные неоднородности вытягиваются вдоль поля, трехмерная структура турбулентности сохраняется, хотя и становится сильно анизотропной [32,33].