В работе участвовали ученые Политехнического института ЮУрГУ и их коллеги из Москвы и Багдада. Они определили значения параметров, при которых магнитное поле охлаждает поток жидкости, а не нагревает его.

Исследователи изучили число Гартмана, которое отражает торможение потока магнитным полем, и число Бринкмана, связанное с нагревом жидкости из-за вязкости и электрического сопротивления. Сильное поле способно снизить температуру, если поток почти останавливается и перестает нагреваться от трения.

Программу написали на Python. Моделирование провели для круглой трубы и прямоугольного канала. В прямоугольном канале магнитное торможение оказалось сильнее из-за гартмановских слоев, а круглая труба при тех же условиях отводила тепло на 20–30% эффективнее.

Для прямоугольного канала безопасными назвали значения числа Гартмана от восьми до 12 и числа Бринкмана от 0,05 до 0,3. Для круглой трубы эти диапазоны составили 10–15 и 0,1–0,4. При числе Бринкмана выше 0,5 тепловыделение резко растет, а при значениях более двух перегрев может разрушить стенки.

Результаты работы также могут пригодиться при проектировании охлаждающих каналов для металлургических установок и современных энергетических систем.

Источник: ТАСС