Исследование вторичных течений жидкого металла в двухсекционной цилиндрической ячейке под действием встречно-вращающихся магнитных полей
Бондаренко Алексей Александрович
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Факультет прикладной математики и механики, кафедра математического моделирования систем и процессов.
Институт механики сплошных сред УрО РАН, отдел Физической гидродинамики, лаборатория Технологической гидродинамики
В работе методами прямого численного моделирования проведено исследование течения жидкого металла в двухсекционной цилиндрической ячейке под действием встречно-вращающихся магнитных полей. Ячейка представляет собой две коаксиальных цилиндрический секции, радиусы которых отличаются в два раза, а высоты одинаковы. Вокруг каждой из секций располагалось по индуктору вращающегося магнитного поля. Получено, что как в осесимметричной, так и трехмерной постановке существуют сложные режимы течений, характериющиеся одновременно неустойчивой линией сдвига азимутальной скорости, вихрями Тейлора-Гертлера и осциллирующим Экмановским течением. Исследовано влияние силовых параметров -- магнитных чисел Тейлора -- на скорость переноса вихрей Тейлора-Гертлера крупномасштабным полоидальным течением. Построена нейтральная кривая неустойчивости Тейлора-Гертлера на плоскости чисел Тейлора. Показано, что в исследуемом диапазоне управляющих параметров порог образования вихрей в верхней секции имеет монотонную зависимость от силового воздействия, вызванного нижним индуктором.