AbstractThe integrity of the electrically insulating coating at the coolant channel walls represents a feasibility issue for a self-cooled liquid metal blanket. The effects of cracks in the insulating layer on MHD pressure drop are investigated, for various crack locations, sizes and resistivities. It is shown that, once the crack resistance exceeds the Hartmann layer resistance, the MHD pressure drop increases significantly. Using the 2-D fully-developed MHD flow code, it has been found that the crack location has a large impact on the MHD pressure drop: for the same crack sizes and resistivities, the pressure gradient increases as the cracks move towards the central plane. The effect of the insulation on heat transfer is discussed. The heat transfer capability is reduced in the presence of the insulator coating.
冷却材チャネル壁における絶縁コーティングの完全性は、自己冷却液体金属ブランケットの実現可能性に関わる問題である。絶縁層におけるクラックがMHD圧力損失に及ぼす影響を、様々なクラック位置、寸法、および抵抗率について調査した。クラック抵抗がハルトマン層抵抗を超えると、MHD圧力損失が有意に増加することが示された。2次元完全発達MHD流れコードを用いた解析により、クラック位置がMHD圧力損失に大きな影響を及ぼすことが明らかになった。すなわち、同一のクラック寸法および抵抗率であっても、クラックが中央面に向かって移動するにつれて圧力勾配は増加する。さらに、熱伝達に対する絶縁の影響についても考察した。絶縁体コーティングの存在により、熱伝達能力は低下する。