Investigations of magnetohydrodynamic (MHD) coupling duct flows are important for liquid metal blankets of fusion reactors. In this study, numerical simulations are performed to systematically clarify the influence of the inclined transversal magnetic fields on the MHD flow states such as pressure gradients and velocity distributions through two coupling ducts with conducting walls. It is found that the MHD coupling effect in the co-flow case is much weaker than that in the counter-flow case. The inclined transversal magnetic fields have an obvious influence on the velocity distributions in the MHD coupling duct flows especially for the counter-flow case, which will induce large reversal flow regions. The inclined transversal magnetic fields will also have a significant impact on the pressure gradients in the two coupling ducts in the counter-flow case, for instance, the MHD coupling effect is so strong that the pressure gradients in the coupling ducts are several even dozens of times bigger than that in a single duct. The aspect ratio of the coupling ducts affects the MHD coupling effect significantly in the counter-flow case, and the coupling effect will be strengthen as the aspect ratio decreases. A special MHD coupling effect is firstly found, because of this effect the pressure gradients in the coupling ducts of the counter-flow case decrease with the increase of the coupling Hartmann wall thickness.
磁気流体力学（MHD）結合ダクト流れの研究は、核融合炉の液体金属ブランケットにとって重要である。本研究では、数値シミュレーションを実施し、傾斜磁場が導電性壁を有する二重ダクト内の圧力勾配や速度分布などのMHD流れ状態に及ぼす影響を系統的に解明した。その結果、並流の場合のMHD結合効果は、向流の場合よりもはるかに弱いことが判明した。傾斜磁場は、特に向流の場合においてMHD結合ダクト流れの速度分布に顕著な影響を及ぼし、大規模な逆流領域を誘起することが明らかになった。また、傾斜磁場は向流の場合の二重ダクト内の圧力勾配にも大きな影響を与え、例えば、MHD結合効果が非常に強く、結合ダクト内の圧力勾配が単一ダクトの場合の数倍から数十倍にも達することが示された。ダクトのアスペクト比は、向流の場合のMHD結合効果に顕著に影響し、アスペクト比が小さくなるほど結合効果は強まることが明らかになった。さらに、新たなMHD結合効果が初めて発見され、この効果により、向流の場合の結合ダクト内の圧力勾配は、結合ハルトマン壁厚さの増加とともに減少することが示された。