The MHD pressure drop along a liquid metal NaK flow was measured around the junction of 3/4 in. and 1 1/2 in. o.d. circular 304-SS tubes under a transverse magnetic field in order to investigate the MHD effect of a sudden change of flow cross-section, since such a joint would be used in the design of MCF power reactors. The size and thickness of the tubes was chosen so that the wall-to-fluid electric conductance ratio C was almost the same between the large and small tubes. The experimental ranges: B = 0–1.5 T (Ha = 0–1400 for the smaller tube and Ha = 0–2800 for the larger tube), and Us = 0.2–2.4 m/s (Re = 3600–43 200).For the case of expanding flow, the pressure drops singularly in a distant location downstream from the junction and the singular location comes closer to the junction as the magnetic field is increased. The pressure drop between the two points just upstream and downstream of the junction is proportional to the mean flow velocity U times the square of magnetic flux density B. With increasing UB2, this pressure drop is reduced nearly to the sum of the MHD pressure drops predicted in the respective straight part of the small and large tubes. For the case of contracting flow, the pressure has a similar trend but scatters to a larger extent across the junction.
液体金属NaK流れに沿ったMHD圧力損失を、横磁場下において3/4インチおよび1 1/2インチの外径を有する304ステンレス鋼管の接合部周辺で測定した。これは、流路断面の急変によるMHD効果を調査するためであり、そのような接合部はMCF発電炉の設計において使用されるためである。管の寸法と厚さは、大小の管間で壁と流体の電気伝導度比Cがほぼ等しくなるように選定された。実験範囲は、B = 0〜1.5 T（小径管ではHa = 0〜1400、大径管ではHa = 0〜2800）、Us = 0.2〜2.4 m/s（Re = 3600〜43 200）であった。拡大流の場合、圧力損失は接合部から下流の特異な位置で発生し、その特異な位置は磁場の増加に伴って接合部に近づいた。接合部の直上流と直下流の2点間の圧力損失は、平均流速Uと磁束密度Bの二乗の積に比例した。UB²の増加に伴い、この圧力損失は、小径管および大径管のそれぞれの直管部で予測されるMHD圧力損失の和にほぼ漸近した。縮小流の場合、圧力は同様の傾向を示したが、接合部を横切る変動はより大きかった。