Экспериментальное исследование турбулентного диамагнетизма в потоках жидкого натрия

Авторы

  • П.Г. Фрик Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • С.А. Денисов Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • В.И. Носков Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • Р.А. Степанов Институт механики сплошных сред УрО РАН; Пермский национальный исследовательский политехнический универститет
  • А.М. Павлинов Институт механики сплошных сред УрО РАН

DOI:

Ключевые слова:

магнитная гидродинамика, турбулентность, флуктуации, жидкий натрий, среднее магнитное поле, диамагнетизм

Аннотация

Экспериментально изучено явление подавления магнитного поля сильно турбулизованным потоком жидкого натрия при средних магнитных числах Рейнольдса Rm > 10. Приложенное магнитное поле коллинеарно линиям тока крупномасштабного среднего потока, что исключает индукционные эффекты, обусловленные средним потоком, а также вклад турбулентной диффузии. Мы показываем, что на стадии высокой турбулизации потока среднее магнитное поле редуцируется до уровня 0,6 от начального. Наблюдаемый эффект может быть объяснен как результат турбулентного диамагнетизма, описываемого членом rot( g × B ) уравнения индукции среднего поля (здесь g - градиент энергии турбулентных флуктуаций, а B - среднее магнитное поле).

Поддерживающие организации
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Пермского края (грант № 14-01-96010).

Биографии авторов

  • П.Г. Фрик, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией физической гидродинамики
  • С.А. Денисов, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории физической гидродинамики
  • В.И. Носков, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории физической гидродинамики
  • Р.А. Степанов, Институт механики сплошных сред УрО РАН; Пермский национальный исследовательский политехнический универститет
    доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физической гидродинамики; профессор кафедры математического моделирования систем и процессов
  • А.М. Павлинов, Институт механики сплошных сред УрО РАН
    аспирант лаборатории физической гидродинамики

Библиографические ссылки

  1. Raedler K.-H., Stepanov R. Mean electromotive force due to turbulence of a conducting fluid in the presence of mean flow // Phys. Rev. E. - 2006. - Vol. 73. - P. 056311.
  2. Frick P., Noskov V., Denisov S., Stepanov R. Direct Measurement of Effective Magnetic Diffusivity in Turbulent Flow of Liquid Sodium // Phys. Rev. Lett. - 2010. - Vol. 105. - № 18. - Р. 184502.
  3. Noskov V. [et al.] Dynamics of a turbulent spin-down flow inside a torus // Phys. Fluids. - 2009. - Vol. 21. - № 4. - Р. 045108.
  4. Frick P., Noskov V., Denisov S., Stepanov R. Turbulent viscosity and turbulent magnetic diffusivity in a decaying spin-down flow of liquid sodium // Phys. Rev. E. - 2012. - Vol. 85. - № 1. - Р. 016303.

Загрузки

Опубликован

2017-09-04

Выпуск

№ 1 (2017)

Раздел

Исследования: теория и эксперимент

Как цитировать

Фрик, П., Денисов, С., Носков, В., Степанов, Р., & Павлинов, А. (2017). Экспериментальное исследование турбулентного диамагнетизма в потоках жидкого натрия. Вестник Пермского федерального исследовательского центра, 1, 87-92. https://journal.permsc.ru/index.php/pscj/article/view/PSCJ2017n1p14