U型流道中的MHD流动、传热及插件结构的力学性能

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。