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液态包层在聚变反应装置中具有能量转化、屏蔽辐射和氚增殖的功能。但在外加磁场作用下，包层内的液态金属在磁场作用下流动会产生MHD效应，影响其应用。相比于普通水力学，MHD效应主要表现为磁场所引起的磁流体管道流中较大的压降，速度场的重新分配以及对湍流抑制的各向异性。MHD效应与雷诺数、哈特曼数、电导率以及几何形状等因素密切相关。研究磁场作用下的磁流体管道流与物理参数的关系对于液态包层的设计具有重要的参考价值。 数值模拟是磁流体管道流研究的重要方法。对于低磁雷诺数下磁流体控制方程求解需要高精度、高效率的求解器。本文基于开源计算流体力学软件包 OpenFOAM进行二次开发，植入求解动量方程的投影法与电磁方程的相容守恒算法，开发出可用于求解空间变化磁场作用下导电管道内磁流体流动的求解器。 本文首先以Hunts flow为研究对象，对均匀磁场下导电方管内磁流体层流展开研究。研究发现层流解析解的适用范围与流动参数具有相关性，解析解的失效是由流场内的横向速度所引起。 然后以ALEX实验为研究对象，对非均匀磁场下导电方管内磁流体层流展开研究。数值模拟与实验结果的对比表明求解器可用于聚变环境下的复杂流动状况。并且通过模拟全面揭示了非均匀磁场下的三维MHD效应。 进一步对非均匀磁场与管壁存在倾角的情况展开数值模拟。给出了压力分布、速度分布及电流分布随倾角变化的关系。此外还发现磁场倾角较大时，磁流体在流出磁场后会发生层流到湍流的转捩现象，并对其进行了分析。 磁流体管道湍流对于包层传热和减阻都有积极作用。本文采用自主开发的求解器，针对随空间递增的磁场，模拟了导电方管内磁流体湍流进入磁场的流动过程，并对湍流流动特征进行了全面分析。主要包括：不同哈特曼数、雷诺数以及电导率对速度分布、压力分布、湍动能、近壁区流动特征、能谱、涡结构特征、三维MHD效应、壁面摩擦系数的影响。