Магнитно-конвективные пульсации при течении в каналах жидких металлов и расплавов солей

Применение жидких металлов (ЖМ) в технике – в частности в качестве теплоносителя в системах охлаждения действующих и перспективных конструкций ядерных энергетических реакторов, гибридных и термоядерных реакторов – как правило, сопряжено с очень высокими тепловыми нагрузками. Среди многих важных факторов существенное влияние на течение ЖМ способна оказывать термогравитационная конвекция — явление, которому долгое время не уделялось должного внимания из-за относительно высоких коэффициентов теплоотдачи жидкого металла и его способности воспринимать значительные тепловые потоки без существенного градиента температур у стенки (по сравнению с нежидкометаллическими теплоносителями в этих условиях). Как следствие, не изучалась детальная структура потока, в то же время именно понимание структуры течения необходимо, например, для организации дополнительной интенсификации тепломассообмена при экстремальных тепловых нагрузках.

Наиболее сложные условия гидродинамики и теплообмена жидкого металла реализуются в бланкете и диверторе реактора токамака, где жидкий металл течет в сильном магнитном поле при экстремально высоких тепловых нагрузках, которые способствуют активному развитию термогравитационной конвекции в потоке в степени, часто опасной рисками разрушения конструкций.
Научным коллективом МЭИ – ОИВТ РАН впервые в мире было обнаружено, что указанные термогравитационные эффекты нельзя игнорировать при проектировании жидкометаллических бланкетов термоядерных реакторов. Дальнейшие расчетно экспериментальные исследования позволили  определить области существоания термически неустойчивых МГД-течений и сформировать подходы для описания этого явления.

В докладе будет отражено современное состояние вопроса и планируемые исследования.

Возврат к списку