Физика

Магнитогидродинамические течения в каналах

год издания — 1963, кол-во страниц — 263, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 300 гр., издательство — Иностранной литературы

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Сохранность книги — хорошая

HYDROMAGNETIC CHANNEL FLOWS
by L. P. HARRIS

Technology Press of the Massachusetts Institute of Technology
and John Willey and Sons, Inc.,
NEW YORK — LONDON
1960

Пер. с англ. Е. Ю. Красильникова, В. Б. Левина и Д. С. Ковнера

Формат 84x108 1/32

Управляемые термоядерные реакции, магнитогидродинамические генераторы и насосы, ионные и плазменные двигатели — только часть проблем, решение которых в той или иной степени связано с развитием магнитной гидродинамики. Число публикуемых в этой области работ непрерывно растёт. Многие частные вопросы, привлекавшие до недавнего времени внимание исследователей, теперь полностью разрешены. Однако есть область магнитной гидродинамики (представляющая огромный теоретический и практический интерес), в которой число работ пока едва ли превышает два-три десятка. Речь идёт о турбулентных магнитогидродинамических течениях в каналах. Не говоря уже о том, что в магнитной гидродинамике исследование таких течений значительно сложнее, чем в обычной гидродинамике, положение ещё более усугубляется отсутствием достаточного числа экспериментальных данных.

Ряд интересных работ, посвящённых исследованию турбулентных магнитогидродинамических течений в каналах, появилось в последние годы в советской печати.

Книга Гарриса «Магнитогидродинамические течения в каналах» является единственной в настоящее время монографией по данному вопросу.

В ней разрабатывается метод приближённого расчёта параметров турбулентного магнитогидродинамического течения электропроводной жидкости в постоянном и бегущем магнитных полях. Метод аналогичен «полуэмпирическим» методам расчёта турбулентных течений в плоских каналах в обычной гидродинамике.

В первой главе кратко описывается содержание книги. Во второй главе излагается известное решение задачи о турбулентном течении жидкости в плоской трубе в обычной гидродинамике.

В третьей главе система безразмерных уравнений магнитной гидродинамики записывается для осреднённых величин и пульсационных составляющих. В четвёртой главе теория, изложенная во второй главе, обобщается на случай течения электропроводной жидкости в постоянном поперечном магнитном поле. Профиль скорости, дефект скорости и коэффициент сопротивления выражаются через две произвольные функции, которые должны быть либо определены из эксперимента, либо найдены с помощью дополнительных гипотез.

Пятая глава посвящена описанию ставших уже классическими экспериментов Гартмана и Лазаруса и Мергетройда по течениям ртути в постоянном магнитном поле.

В шестой главе сформулированы основные допущения, необходимые для получения дальнейших результатов. В ней показывается, что одна из произвольных функций, введённых в четвёртой главе, равна нулю, и находится выражение для другой функции.

В седьмой главе на основе результатов предыдущей главы построены графики профилей скорости для различных значений чисел Рейнольдса и Гартмана, а также даны распределения корреляций скорости по сечению канала.

В последующих двух главах дается приближённый анализ ламинарного и турбулентного течений электропроводной жидкости в бегущем магнитном поле.

В последней, десятой главе кратко анализируются полученные результаты.

В качестве дополнения в книгу включены основные статьи по турбулентным магнитогидродинамическим течениям, опубликованные в зарубежной печати. Эти статьи посвящены как теоретическим, так и экспериментальным исследованиям.

В статье 1 (Капур и Джайн) рассматривается турбулентное течение несжимаемой электропроводной жидкости в плоском канале в присутствии постоянного магнитного поля, параллельного стенкам. Получены некоторые сведения о распределении осреднённого давления, скорости и турбулентных пульсаций.

В статье 2 (Наполитано) в линейном приближении по магнитному полю исследуется турбулентный магнитогидродинамический пограничный слой. Используя методы, известные из теории обычного турбулентного пограничного слоя, автор устанавливает модифицированный пристеночный закон, выводит формулу для поверхностного трения и вычисляет входящие в решение константы.

В статье 3 (Ликодис) рассматривается переход ламинарного магнитогидродинамического подслоя в турбулентное течение. При этом используется формальная аналогия между влиянием на течение отсоса и магнитного поля.

Статья 4 — это опубликованная ещё в 1937 г. работа Гартмана и Лазаруса, в которой содержится подробное описание экспериментов по изучению течения ртути в магнитном поле. Эта работа до сих пор является важным источником данных, необходимых для построения и проверки теории.

Описанные в статье 5 (Мергетройд) эксперименты могут рассматриваться как развитие исследований Гартмана и Лазаруса. В этих экспериментах изучено течение ртути в канале прямоугольного сечения при наличии поперечного магнитного поля при более высоких числах Рейнольдса и исследован переход ламинарного течения в турбулентное.

В статье 6 (Ленерт) приводятся результаты экспериментального изучения интересного случая неламинарного движения электропроводной жидкости в магнитном поле.

При редактировании перевода были обнаружены ряд описок и опечаток, которые были исправлены без специальных оговорок.

Книга будет полезна научным работникам — экспериментаторам и теоретикам, интересующимся вопросами, связанными с турбулентными течениями, магнитогидродинамическими генераторами и насосами и т. д.

Предисловие редакторов перевода
В. В. Гогосов Ю. С. Рязанцев

П р е д и с л о в и е р е д а к т о р о в п е р е в о д а	5
И з п р е д и с л о в и я а в т о р а	9

Г л а в а I. Исследование магнитогидродинамической
турбулентности	13

Г л а в а II. Турбулентное течение в каналах при
отсутствии магнитного поля	23

§ 1. Полуэмпирический анализ	23
§ 2. Сравнение с экспериментом	29
§ 3. Коэффициент сопротивления	32

Г л а в а III. Математические свойства турбулентного
магнитогидродинамического течения в постоянном
магнитном поле	35

§ 1. Основные уравнения	35
§ 2. Граничные условия	37
§ 3. Свойства симметрии	39
§ 4. Частное решение	43

Г л а в а IV. Исследование турбулентного
магнитогидродинамического течения с помощью
теории размерностей	51

§ 1. Основные соотношения	51
§ 2. Коэффициент сопротивления	55

Г л а в а V. Экспериментальные данные для турбулентных
течений в постоянном магнитном поле	57

Г л а в а VI. Связь теории с экспериментом	68

§ 1. Эмпирическое определение функции F₁ и F₂	68
§ 2, Аналитическое приближение для функции F₁	79

Г л а в а VII. Дальнейшие выводы из теории	83

§ 1. Профили скорости и коэффициент сопротивления	83
§ 2. Распределение токов	91
§ 3. Корреляции скорости	93

Г л а в а VIII. Приближённый анализ ламинарного течения
в бегущем магнитном поле	98

§ 1. Постановка задачи	98
§ 2. Граничные условия и условия симметрии	99
§ 3. Основные уравнения течения в бегущем магнитном
поле	100
§ 4. Приближённое решение	105
§ 5. Приближённые формулы для определения мощности	112

Г л а в а IX. Турбулентное течение в бегущем магнитном
поле	117

§ 1. Основные уравнения	117
§ 2. Аналогия между течениями в бегущем и постоянном
магнитных полях	124

Г л а в а X. Выводы и рекомендации для дальнейшей
работы	130

Л и т е р а т у р а	137

ДОПОЛНЕНИЕ

1. Д ж. К а п у р, Р. Д ж а й н. Магнитогидродинамическое
турбулентное течение между параллельными
пластинами	141

Введение	141
§ 1. Основные уравнения	142
§ 2. Постановка задачи	144
§ 3. Решение задачи	146

2. Л. Н а п о л и т а н о. Турбулентные
магнитогидродинамические пограничные слои	152

Введение	152
§ 1. Линеаризованные уравнения магнитной гидродинамики	153
§ 2. Линеаризованные уравнения турбулентного течения в
магнитной гидродинамике. Уравнения энергии	156
§ 3. Построение модели турбулентного пограничного слоя	159
§ 4. Законы стенки и поверхностного трения	164
§ 5. Определение констант, появляющихся в
модифицированных законах	168
§ 6. Анализ результатов и заключительные замечания	176
Выводы	180
Приложение. Решение основных уравнений	181
Обсуждение	184

3. П. Л и к о д и с. Переход ламинарного течения в трубе
в турбулентное в магнитной гидродинамике	186

§ 1. Введение	186
§ 2. Ламинарный подслой	187
§ 3. Критерий перехода ламинарного течения в турбулентное	191
§ 4. Турбулентная область	192

4. Ю. Г а р т м а н, Ф. Л а з а р у с. Экспериментальное
исследование течения ртути в однородном магнитном
поле	196

Введение	196
I. Экспериментальная установка	197
§ 1. Принципиальная схема установки	197
§ 2. Измерение расхода ртути	199
§ 3. Электромагнит	202
§ 4. Исследуемые трубки и каналы	204
II. Результаты экспериментов и их обсуждение	208
§ 1. Результаты экспериментов	208
§ 2. Сравнение с теорией	216
§ 3. Течение при отсутствии магнитного поля	218
§ 4. Модификация функции f(z₀), приводящая к
лучшему соответствию между теоретическими и
экспериментальными данными	221
§ 5. Кривая, разграничивающая области ламинарного
и турбулентного течений	226
Приложение I. Проверка закона подобия Рейнольдса	228
Приложение II. Влияние магнитного поля на турбулентное
течение	231

5. В. М е р г е т р о й д. Экспериментальное исследование
магнитогидродинамического течения в канале	238

§ 1. Исследования Гартмана и Лазаруса	238
§ 2. Методы экспериментального исследования и результаты	240
а. Экспериментальная установка	240
б. Результаты экспериментов	243
в. Обсуждение результатов	245

6. Б. Л е н е р т. Экспериментальное исследование
неламинарного течения ртути в магнитном поле	249

Введение	249
§ 1. Измерение кажущейся вязкости с помощью вращающихся
цилиндров	250
§ 2. Магнитогидродинамическое вихревое движение	253

Книги на ту же тему

Основы технической магнитной газодинамики, Саттон Д., Шерман А., 1968
Магнитогидродинамические генераторы открытого цикла, Хейвуд Д., Вумек Г., ред., 1972
Магнитная газодинамика и динамика плазмы, Бай Ши-и, 1964
Ударные волны в магнитной гидродинамике, Андерсон Э., 1968
Магнитная гидродинамика (материалы симпозиума), Ландсхофф Р. К., ред., 1958
Магнитная гидродинамика, Каулинг Т., 1959
Магнитная гидродинамика, Куликовский А. Г., Любимов Г. А., 1962
Курс магнитной гидродинамики, Шерклиф Д., 1967
Собрание трудов в двух томах (комплект из 2 книг), Соловьёв Л. С., 2001
Космическая магнитная гидродинамика, Амари Т., Бергер М., Буссе Ф., Велли М., Гессе М., Граппен Р., Гуссенс М., Демулен П., Джардайн М., Джонс К., Манжене А., Прист Э., Роберте Б., Сондерс М., Ферн Д., Хейвартс Ж., Худ А., Хьюа Д., Цинганос К., 1995
Управляемый термоядерный синтез, Киллин Д., ред., 1980
Взрывные генераторы мощных импульсов электрического тока. — 2-е изд., Асиновский Э. И., Лебедев Е. Ф., Леонтьев А. А., Минцев В. Б., Нестеров Е. В., Осташев В. Е., Строганов В. А., Ульянов А. В., Ушнурцев А. Е., Фортов В. Е., Черных Е. В., Шурупов А. В., 2012
Вопросы теории плазмы. Выпуск 8, Леонтович М. А., ред., 1974
Проблемы гидродинамики и их математические модели. — 2-е изд., Лаврентьев М. А., Шабат Б. В., 1977

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему