平面磁流体力学库埃特流中压力与速度场的PIV测量
流体动力学
2020-11-20 v2
摘要
我们首次给出了受横向磁场作用的平面库埃特流中二维、随时间变化的速度场与压力场的同时测量。尽管电磁力在液态金属等高电导率流体中最强，但其不透明性排除了光学测量方法。我们利用透明电解质（硫酸）规避了这一困难，其较弱的电导率由更高的磁场予以补偿。我们描述了基于该想法的实验装置，其中库埃特流由浸入硫酸中并贴合大型超导磁体孔径放置的传送带带动，从而使大部分流动处于足够均匀的横向磁场中。速度场与压力场通过一套定制的PIV系统获得，该系统能够记录流体加速度及其速度。随后将两场输入有限差分求解器，由磁流体力学控制方程提取压力场。该方法构成了压力PIV技术向MHD流动的首次应用。借助它，我们获得了MHD库埃特流中首个实验速度与压力剖面，并表明层流与湍流之间的转捩区由近壁、孤立、各向异性的扰动主导。
引用
@article{arxiv.2009.03935,
title = {PIV mapping of pressure and velocity fields in the plane magnetohydrodynamic Couette flow},
author = {Brahim Moudjed and Alban Pothérat and Martin Holdsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.03935},
year = {2020}
}