Теплообмен в жидком металле при подъемном течении в трубе в поперечном магнитном поле

В работе приводятся результаты исследования гидродинамики и теплообмена при подъемном течении ртути в вертикальной трубе под воздействием поперечного магнитного поля. Задача моделирует движение жидкого металла в полоидальных каналах системы охлаждения бланкета термоядерного реактора типа ТОКАМАК. Представлены экспериментальные данные по температурным полям и теплоотдаче, полученные в результате зондовых измерений, выполненных на базе ртутного магнитогидродинамического стенда ОИВТ РАН. Данные сопоставлены с результатами численного моделирования для определения границ применимости расчетной модели и проверки корректности задания условий в эксперименте. В отсутствие магнитного поля теплообмен осложнен влиянием смешанной турбулентной конвекции, в отдельных режимах наблюдается снижение теплообмена на $30$–$40\%$ по сравнению с вынужденной конвекцией. Под влиянием поперечного магнитного поля характер теплоотдачи существенно меняется из-за ламинаризации течения и изменения профиля скорости вследствие электромагнитного взаимодействия. При этом в исследованной области режимных параметров влияние смешанной конвекции в однородно обогреваемых трубах не оказывает существенного влияния на теплообмен в магнитном поле и не приводит к образованию пульсирующих, возвратных или отрывных течений.