核聚变与等离子体物理 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (1): 21-25.DOI: 10.16568/j.0254-6086.202101004
王 磊,张秀杰,潘传杰,许增裕,赵 耀,王 凡
WANG Lei, ZHANG Xiu-jie, PAN Chuan-jie, XU Zeng-yu, ZHAO Yao, WANG Fan
摘要: 为研究聚变堆氚增殖包层中液态金属湍流磁流体动力学(MHD)效应,开发了一种新的准二维单方程
MHD 湍流模型,并进行了相关数值模拟程序的编制及验证。对于矩形管道中的准二维 MHD 湍流流动,三维流
动主要发生在哈德曼层中,中心的主流区呈现出二维流动。为了反映这种特殊的流动特征,新湍流模型在标准 k-ε
模型的基础之上去掉了传统的耗散项,代之以电磁耗散项来模拟湍流 MHD 效应。同时,采用 Bradshaw 假设来对
湍流涡粘系数进行模化。为验证该湍流模型是否合理,编制了相关数值模拟程序,并利用直接数值模拟(DNS)结
果对该程序进行了校正,数值模拟结果与 DNS 结果吻合较好。计算结果表明,该湍流模型可应用于聚变堆液态
包层 MHD 湍流流动的数值模拟。
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