В последние годы в ряде областей физики и техники (астрофизика, аэродинамика больших скоростей, проблемы управляемых термоядерных реакций и т. д.) всё чаще возникает необходимость изучения движений сильно нагретых и ионизованных жидкостей и газов в электромагнитном поле. В связи с этим в настоящее время одной из наиболее интенсивно развивающихся областей механики и физики является магнитная гидродинамика. Магнитная гидродинамика изучает движение электропроводящих жидкостей и газов в электромагнитном поле. При такого рода движении возникают новые механические эффекты и открываются новые методы воздействия на движение жидкости.

Наличие электромагнитного поля при движении в нём проводящей среды приводит к тому, что в ней возникают электрические токи. Возникновение в движущейся жидкости электрических токов приводит, с одной стороны, к тому, что, взаимодействуя с магнитным полем, они вызывают появление дополнительных сил, которые изменяют гидродинамическое движение жидкости. С другой стороны, возникновение электрических токов приводит к изменению электромагнитного поля. При теоретическом рассмотрении всех этих вопросов необходимо учитывать как гидродинамические, так и электродинамические эффекты. Совместное рассмотрение этих эффектов представляет предмет магнитной гидродинамики.

Несмотря на то, что магнитная гидродинамика является молодой и интенсивно развивающейся наукой, в настоящее время можно утверждать, что некоторые основные качественные закономерности, присущие магнитной гидродинамике, уже установлены и исследованы.

В связи с возросшим интересом к вопросам магнитной гидродинамики со стороны научных работников разного профиля представляется целесообразным изложить в систематизированном виде основные принципиальные вопросы магнитной гидродинамики. Мы не ставим перед собой цели изложить все имеющиеся результаты, относящиеся к вопросам магнитной гидродинамики и её приложений.

При подборе материала книги мы стремились изложить основные результаты, связанные с выявлением новых качественных эффектов и закономерностей, возникающих при взаимодействии проводящей среды с электромагнитным полем. Особое внимание при этом уделяется получению и исследованию точных решений уравнений магнитной гидродинамики, а также качественному исследованию задач в тех случаях, когда точного решения получить не удаётся. Подробно выведены уравнения магнитной гидродинамики и исследованы пределы их применимости. Всюду, где это было возможно, мы стремились дать наглядное физическое объяснение рассматриваемому явлению, а также отчётливую формулировку постановки различных задач.

В связи с тем, что книга носит теоретический характер и посвящена в основном выявлению качественных особенностей магнитной гидродинамики, в ней не нашли отражения вопросы технических приложений магнитной гидродинамики, приближённые методы решения задач, а также результаты экспериментальных исследований. В книге не затронуты также вопросы, касающиеся магнитогидростатики и устойчивости, особо интересные для лиц, занимающихся проблемами управляемых термоядерных реакций. Эти вопросы, довольно хорошо разработанные в настоящее время, могли бы составить предмет самостоятельной монографии.

Как и во всякой развивающейся науке, в магнитной гидродинамике многие результаты получаются одновременно или с небольшим расхождением во времени разными авторами, причём иногда совершенно различными методами. При изложении этих результатов мы стремились выбрать самый, с нашей точки зрения, физически ощутимый и математически простой путь изложения.

В конце книги приводится список литературы, непосредственно использованной при изложении материала, а также тесно примыкающей к рассматриваемым вопросам…

ПРЕДИСЛОВИЕ
Авторы

П р е д и с л о в и е	5

Г л а в а I. Основные уравнения	7

§ 1. Уравнения электродинамики	7
§ 2. Уравнения механики сплошной среды с учётом электромагнитных сил	18
§ 3. Закон Ома	28
§ 4. Уравнения магнитной гидродинамики	43
§ 5. Простейшие интегралы системы уравнений магнитной гидродинамики	50

Г л а в а II. Движения несжимаемой жидкости	56

§ 1. Движение вязкой электропроводной жидкости с прямолинейными
линиями тока	56
§ 2. Стационарные движения вдоль магнитного поля	71
§ 3. Волновые движения идеальной жидкости	75

Г л а в а III. Простые волны и малые возмущения в идеальном газе	82

§ 1. Слабые разрывы	82
§ 2. Простые волны	89
§ 3. Малые возмущения	100

Г л а в а IV. Поверхности разрыва в идеальном газе	106

§ 1. Классификация поверхностей сильного разрыва	106
§ 2. Эволюционность магнитогидродинамических ударных волн	111
§ 3. Разрешение условий на ударных волнах в совершенном газе	119

Г л а в а V. Нестационарные движения идеального газа	135

§ 1. Задача о плоском поршне	135
§ 2. Распад произвольного разрыва	142
§ 3. Распространение слабых ударных волн и слабых разрывов
в пространстве	152
§ 4. Одномерные осесимметричные движения с однородной деформацией	158

Г л а в а VI. Стационарные движения идеального газа	164

§ 1. Характеристики уравнений магнитной гидродинамики, описывающих
стационарные течения	164
§ 2. Линейные задачи	168
§ 3. Стационарные простые волны	183

Г л а в а VII. Стационарные движения неидеального газа	192

§ 1. Течения в трубках тока	192
§ 2. Структура магнитогидродинамической ударной волны	200

Г л а в а VIII. Обтекание намагниченных тел проводящей жидкостью	223

§ 1. Обтекание намагниченных тел идеальной жидкостью	223
§ 2. Пример обтекания намагниченного тела жидкостью с конечной
электропроводностью	228

Б и б л и о г р а ф и я	239

Книги на ту же тему

Основы технической магнитной газодинамики, Саттон Д., Шерман А., 1968
Вопросы теории плазмы. Выпуск 2, Леонтович М. А., ред., 1963
Собрание трудов в двух томах (комплект из 2 книг), Соловьёв Л. С., 2001
Вопросы теории плазмы. Выпуск 11, Леонтович М. А., Кадомцев Б. Б., ред., 1982
Элементы магнитной газодинамики, Калихман Л. Е., 1964
Курс магнитной гидродинамики, Шерклиф Д., 1967
Магнитная гидродинамика, Каулинг Т., 1959
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
Магнитная гидродинамика (материалы симпозиума), Ландсхофф Р. К., ред., 1958
Вопросы теории плазмы. Выпуск 5, Леонтович М. А., ред., 1967
Ударные волны в магнитной гидродинамике, Андерсон Э., 1968
Магнитная газодинамика и динамика плазмы, Бай Ши-и, 1964
Основы космической электродинамики, Пикельнер С. Б., 1961
Магнитогидродинамические течения в каналах, Гаррис Л., 1963
Электрогазодинамические течения, Ватажин А. Б., Грабовский В. И., Лихтер В. А., Шульгин В. И., 1983
Вопросы теории плазмы. Выпуск 8, Леонтович М. А., ред., 1974
Классические задачи физики горячей плазмы: Курс лекций, Ильгисонис В. И., 2015
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
Исследование гидродинамической неустойчивости в задачах лазерного термоядерного синтеза методами математического моделирования, Лебо И. Г., Тишкин В. Ф., 2006
Магнитное пересоединение в двумерных и трёхмерных конфигурациях, 1996
Магнитное пересоединение: магнитогидродинамическая теория и приложения, Прист Э., Форбс Т., 2005
Основы электродинамики плазмы: Учебник для физических специальностей университетов. — 2-е изд., перераб. и доп., Александров А. Ф., Богданкевич Л. С., Рухадзе А. А., 1988
Введение в физику плазмы, Смирнов Б. М., 1975
Введение в физику плазмы, Чен Ф., 1987
Лекции по физике плазмы, Франк-Каменецкий Д. А., 1964
Проблемы гидродинамики и их математические модели. — 2-е изд., Лаврентьев М. А., Шабат Б. В., 1977
Динамика реальных жидкостей, Ричардсон Э., 1965

elapsed time 0.020 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему