Ученые Института механики сплошных сред УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) создали экспериментальную установку, в которой при помощи магнитного поля генерируются сложные закрученные потоки в жидком металле. Это открывает новые возможности при создании устройств для перекачки жидкометаллических теплоносителей на АЭС или для управления качеством литья на производстве. Об этом сообщает информационное агентство «ТАСС».
«Закрученные потоки жидкости и газа нашли широкое применение в современной технике благодаря своим аэродинамическим, термодинамическим и гидромеханическим качествам, которые позволяют многократно интенсифицировать процессы энерго-, массо- и теплообмена. Удивительно, насколько богатый набор сценариев позволяет наблюдать наша установка: начиная от достаточно простых течений при небольших скоростях и заканчивая сложными течениями типа вертикальных джетов и торнадо. Изучение каждого из этих течений и понимание механизмов управления ими позволят оптимизировать процессы производства, подавляя нежелательные или создавая полезные эффекты», - рассказал научный сотрудник лаборатории технологической гидродинамики Института механики сплошных сред УрО РАН, кандидат физико-математических наук Андрей Мамыкин.
Как пояснили исследователи, расплавленные металлы, электролиты, жидкое ядро планет - это проводящие жидкости, течение которых существенно усложняется под действием внешнего магнитного поля. Изучением их движения занимается магнитная гидродинамика. Управлять потоком проводящей жидкости можно бесконтактно при помощи внешнего магнитного поля, создаваемого катушками с электрическим током. Меняя конфигурацию катушек, можно генерировать поле сложной геометрии, а подавая переменный ток, создавать бегущую волну магнитного поля.
Этот принцип, как отметили в Пермском федеральном исследовательском центре УрО РАН, использовался при разработке лабораторной установки. В ее ядре находится цилиндрический сосуд, состоящий из двух частей разного диаметра. Такая геометрия воспроизводит, например, свойства ковша для непрерывного литья. Система катушек закручивает магнитное поле в ячейке в противоположных направлениях. Это позволило бесконтактно, с помощью магнитного поля, создать в ячейке с жидким металлом противоположно закрученные потоки.
«В такой системе может существовать целый спектр течений - вплоть до вихрей, напоминающих торнадо. Кроме того, в системе обнаружены вертикальные джеты, струйные течения, возникающие без сквозной прокачки системы», добавили в исследовательском центре.
Подготовил Роман БОНДАРЧУК, УзА