热核聚变反应堆液态金属包层中的导电金属在强磁场环境下流动,导电金属流动过程中切割磁感线产生感应电流,感应电流在磁场中产生洛伦兹力,从而引起磁流体动力学(Magnetohydrodynamic,MHD)效应。包层内部的中子体积核热密度不均匀会在重力场中产生浮力驱动流。这两种效应的结合会改变液态金属包层的流动和传热性能。磁场以及液态金属包层的几何形状,壁面电导率都对液态金属包层的能量转换有影响。因此浮力驱动流引起的磁流体传热也是液态金属包层应用中的一个关键问题。由于磁流体实验研究需要的成本高,所以数值模拟是研究磁流体传热传质特性的重要方法。本文基于OpenFOAM环境下在课题组原有的磁流体求解器基础上,结合四步投影算法、相容守恒算法、以及流固边界耦合算法,耦合温度场,开发出绝缘磁流体传热求解器以及磁流体流固耦合传热求解器。本文首先从零磁场下的普通传热求解开始验证,来确定自然对流传热的相关设置,为后续研究打下基础。进而开发了绝缘磁流体传热求解器并进行验证,数值结果和文献结果对比表明求解器的可适用性。对高宽比为7.5的腔体进行自然对流传热模拟,结果表明外加磁场会抑制对流强度。从速度、电流、传热效率角度分析了不同的磁场方向对自然对流的抑制作用。磁流体流固耦合传热求解器借鉴了电势耦合方法,对温度进行耦合。以一个方腔为验证对象,与先前研究者的结果相吻合。从壁面电导率、磁场大小和方向三个角度分析导电封闭腔内的磁流体自然对流特性,主要研究磁场对速度分布、电流场、洛伦兹力分布和传热效率的影响。本文完成了从绝缘到导电的磁流体求解器开发和验证,并做了初步的磁流体自然对流分析,研究自然对流对磁流体流动和传热的影响,为后续研究液态包层的混合对流传热特性奠定了基础。