MHD flow tailoring, the use of salient features of MHD flows in strong magnetic fields to create desirable velocity profiles in single ducts, presents the possibility of significant reduction in blanket complexity and cost as well as enhancement of thermal hydraulic performance. A particular form of flow tailoring, involving ducts with alternating expansions and contractions, lends itself to the design of first wall coolant ducts. The potential benefits of this configuration and its immediate applicability to blanket design have made it the choice as the first joint Argonne National Laboratory (ANL)/ Kernforschungszentrum Karlsruhe (KfK) test on liquid-metal MHD. Testing is being carried out at ANL's ALEX facility on a test article fabricated at KfK. A description of the test article, its important features, and the associated instrumentation are presented. A fully 3-D code capable of treating MHD flows in ducts of complex geometry has been developed and used in the flow trailoring experiments. The features and capabilities of the code are discussed and a sample of the code predictions for the geometry and conditions of the experiments are presented. A sample of the preliminary test results from the ongoing testing is also given.
MHD流れ調整、すなわち強磁場中のMHD流れの特徴を利用して単一ダクト内に望ましい速度分布を創出する手法は、ブランケットの大幅な簡素化とコスト削減、ならびに熱流体力学的性能の向上の可能性をもたらす。流れ調整の特定の形態として、拡大・収縮を交互に繰り返すダクトを用いる方法は、第一壁冷却ダクトの設計に適している。この構成の潜在的な利点とブランケットへの即時適用可能性から、これはアルゴンヌ国立研究所（ANL）とカールスルーエ核研究センター（KfK）による液体金属MHDに関する最初の共同試験として選定された。試験はANLのALEX施設において、KfKで製作された試験体を用いて実施されている。本稿では、試験体の説明、その重要な特徴、および関連する計測装置について述べる。複雑な形状のダクト内のMHD流れを扱うことができる完全3次元コードが開発され、流れ調整実験に使用されている。本稿では、このコードの特徴と能力について議論し、実験の形状および条件に対するコードの予測結果の一例を示す。また、進行中の試験から得られた予備的な試験結果の一例も示す。