AbstractFree surface, thin film flows of liquid metal were investigated experimentally in the presence of a coplanar magnetic field. This investigation was performed in a new magnetohydrodynamic (MHD) flow facility, the McGA-loop, utilizing a low melting temperature lead-bismuth alloy as the working metal. Owing to the relatively low magnetic field produced by the present field coil system, the ordinary hydrodynamic and low MHD interaction regimes only were investigated. At the high flow speeds necessary for self cooling, the importance of a well designed and constructed channel becomes obvious. MHD drag, increasing the film height, is observed as Haβ2 becomes greater than unity. Partial MHD laminarization of the turbulent film flows is observed when Haβ/Re > 0.002, but fully laminar flow was not reached. Suggestions for facility upgrades to achieve greater MHD interaction are presented in the context of these initial results.
液体金属の薄膜流を、共面磁場の存在下で実験的に調査した。この調査は、新設の磁気流体力学（MHD）流動装置であるMcGAループにおいて、低融点の鉛ビスマス合金を作動流体として用いて実施された。本装置の磁場コイル系が生成する磁場が比較的弱いため、調査対象は通常の流体力学領域と弱いMHD相互作用領域のみに限定された。自己冷却に必要な高流速条件下では、適切に設計・構築された流路の重要性が明らかとなった。Ha²βが1を超えると、MHDによる抵抗効果が薄膜の厚さを増大させることが観察された。Haβ/Re > 0.002の条件下では、乱流薄膜流の部分的なMHD層流化が観察されたが、完全な層流化には至らなかった。これらの初期結果を踏まえ、より強いMHD相互作用を実現するための装置改良の提案を示す。