液态金属包层绝缘涂层管道内液态锂铅磁流体流动与传热特性研究

液态金属锂铅包层是目前聚变反应堆设计和未来示范堆候选包层方案之一，而绝缘涂层技术是液态锂铅包层设计中极其关键的，具有防腐、防氚渗、以及降低磁流体动力学（MHD）效应等多种功能，锂铅在绝缘涂层管道内的流动和传热特性直接影响包层热工水力学的设计。本项目从磁流体电磁理论分析和三维数值程序模拟出发，研究聚变磁场下锂铅感应电流在绝缘涂层管道内的行为特征，探索磁流体在绝缘涂层管道内的流动机制，了解涂层电性能参数与锂铅流动的MHD压力降和三维不均匀流场的内在规律及对传热的影响。结合实验测试分析，获得锂铅在各种涂层状态（完整涂层、因各种因素造成裂缝的涂层以及裂缝处有一定自修复厚度的涂层）下的三维磁流体速度场、温度场和压力场的分布。本项目的完成为锂铅包层的热工水力学工程设计优化提供重要的指导意义，为包层功能材料选择和设计提供物理基础，同时在学术上将丰富磁流体在绝缘管道内的流动理论和传热机制。