基于有限体积与Levenberg-Marquardt优化框架的倒流级步骤上的磁氧流基准测试

本研究考察了在外部均匀磁场作用下，电导流体在倒流级步骤(BFS)几何中的水动力和磁氧数值解。数值结果采用在网格配置为collocated的有限体积方法获得，同时使用Newton型方法直接求解所得系统，与迭代方法相对。计算得到的水动力结果与实验和数值研究相吻合，扩张比为2。对于Reynolds数为Re=380、Stuart数为N=0.1的磁氧情况也与以前的研究相吻合。BFS流在磁场作用下的一些应用包括冶金过程、核反应堆冷却、等离子体约束以及动脉的生物医学应用。本研究最重要的发现之一是，随着磁场强度的增大，回流点的减小与压力的增加相对照明。我们观察到磁场角度对流体流动影响最大，角度为$\varphi = \pi/2$。在许多情况下，磁场可以显著减小主流涡旋，从而导致回流点偏移。