Новый метод охлаждения повысит безопасность ядерных реакторов
Международная группа исследователей с участием учёных Южно-Уральского государственного университета разработала метод магнитного жидкостного охлаждения. Новая технология позволяет точно управлять температурой потока в теплообменниках, применяемых в энергетике и вычислительной технике. Эту информацию сообщает сайт Техносуверен.
Перегрев остаётся серьёзным ограничением для роста производительности суперкомпьютеров и безопасной эксплуатации ядерных реакторов. Традиционные системы охлаждения не всегда выдерживают высокие тепловые нагрузки, поэтому специалисты обратились к магнитному воздействию на жидкость.
По информации ТАСС, учёные Политехнического института ЮУрГУ вместе с коллегами из Москвы и Багдада написали компьютерную программу на языке Python. Она анализирует число Гартмана, которое описывает магнитное торможение потока, и число Бринкмана, связанное с внутренним нагревом жидкости из-за вязкости и электрического сопротивления.
Исследователи обнаружили, что сильное магнитное поле способно не только нагревать жидкость, но и охлаждать её, когда поток почти останавливается и трение уменьшается. Безопасный диапазон для прямоугольного канала — число Гартмана от 8 до 12 и число Бринкмана от 0,05 до 0,3. Для круглой трубы эти значения составляют 10–15 и 0,1–0,4.
При числе Бринкмана выше 0,5 начинается резкий рост тепловыделения, а при значениях выше 2 возможен перегрев стенок вплоть до разрушения. Моделирование показало, что круглая труба на 20–30% эффективнее отводит тепло, чем прямоугольный канал.
Разработку можно использовать при проектировании охлаждающих систем для суперкомпьютеров, ядерных реакторов, металлургических и энергетических установок. В пресс-службе ЮУрГУ отметили: впервые удалось точно определить параметры, при которых магнитное поле охлаждает поток, а не разогревает его.
