報告書番号

U92006

タイトル（和文）

多次元液体金属電磁流体解析コードの開発－矩形管内２次元乱流場での検証－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF MULTI-DIMENSIONAL LIQUID-METAL MAGNETOHYDRODYNAMIC ANALYSIS CODE -VERIFICATION FOR Z-DO TURBULENT FLOW IN RECTANGULAR DUCT-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

大容量電磁ポンプやフローカプラーなどの高速増殖炉用の電磁流体機器の開発に資することを目的として開発した多次元液体金属電磁流体解析コードの検証を行った。この解析コードは２次元あるいは３次元の直交座標系および円筒座標系での解析が可能となっており，また電磁密度の保存則を精度良く解析するための手法が用いられている点とＢｕｌｅｅｖの乱流モデルが組み込まれている点が特徴となっている。矩形管内の発達した乱流場の実験データを対象とした検証によって，部分的な差異を除いては解析結果と実験データは良く一致していることが示され，本解析コードに用いられている解析手法の妥当性とＢｕｌｅｅｖの乱流モデルの電磁流体場への適用性が明らかとなった。

概要 （英文）

A MULTI-DIMENSIONAL LIQUID-METAL MAGNETOHYDRODYNAMIC ANALYSIS CODE HAS BEEN DEVELOPED TO EVALUATE THE PERFORMANCE AND DESIGN OF LARGE ELECTROMAGNETIC PUMPS,FLOW-COUPLERS,ETC.,WHICH ARE EXPECTED TO BE INNOVATIVE TECHNOLOGIES FOR FUTURE FBRS. THE MAIN FEATURES OF THIS ANALYSIS CODE ARE:(1)IT IS APPLICABLE TO TWO OR THREE-DIMENSIONAL PROBLEMS IN CARTESIAN OR CYLINDRICAL COORDINATES,(2)A NUMERICAL METHOD TO SATISFY THE CONSERVATION LAW OF ELECTRIC CURRENT DENSITY IS USED,(3)BULEEV S TURBULENCE MODEL IS IMPLEMENTED. THIS CODE WAS VERIFIED BY COMPARING SOME NUMERICAL RESULTS AND EXPERIMENTAL DATA OF TURBULENT MERCURY FLOW IN A RECTANGULAR DUCT OBTAINED BY REED AND LYKOUDIS. THE RESULTS SHOW THAT THE NUMERICAL SOLUTIONS MAINLY AGREE WITH THE EXPERIMENTAL DATA. GOOD AGREEMENT WAS FOUND IN VELOCITY PROFILES OF THE HARTMANNLAYER. ACCORDINGLY,IT CAN BE CONCLUDED THAT THE ANALYSIS CODE CAN BE APPLIED TO MAGNETOHYDRODYNAMIC TURBULENT FLOW IN A DUCT.

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