MHD flows in thick-walled ducts

MHD Strömungen in dickwandigen Kanälen
Magnetohydrodynamische Strömungen in Kanälen mit unendlich dicken Wänden werden mittels asymptotischer Berechnungen für starke Magnetfelder untersucht. Die Lösung für den elektrischen Strom und das elektrische Potential in der Wand wird auf die Lösung einer Integralgleichung zurückgeführt. Für den Sonderfall eines Kreisrohres können die Ergebnisse anhand konformer Abbildungen überprüft werden. Man findet im Kreisrohr ein kolbenförmiges
Geschwindigkeitsprofil. In quadratischen Kanälen sind starke Geschwindigkeitsüberhöhungen möglich. ... mehrDiese befinden sich lokalisiert in engen Bereichen, entweder entlang der Diagonalen oder entlang von Seitenwänden, sofern das Magnetfeld parallel zur Diagonalen oder parallel zu den Seitenwänden ausgerichtet ist. Der Druckverlust hängt wesentlich von der Leitfähigkeit der Wände ab und kann Werte erreichen, die erheblich niedriger sind, als die in perfekt leitenden Kanälen.

The magnetohydrodynamic flow in ducts with infinitely thick walls is investigated. The flow is evaluated by an asymptotic analysis valid for strong magnetic fields. The solution for current and potential in the wall is obtained by the solution of an integral equation. For the special case of a circular pipe the results are confirmed by the use of conformal mapping. It is found that in circular pipes the velocity profile is of slug type. In square ducts high-velocity jets are possible. These jets may be located along the diagonal or along the side walls if the diagonal or the side walls are aligned with the magnetic field, respectively. ... mehrThe pressure drop depends essentially on the conductivity of the walls and may be considerably lower than in perfectly conducting ducts.