Магнитная гидродинамика

1. Формирование магнитной гидродинамики
2. Специфика магнитной гидродинамики
3. Уравнения магнитной гидродинамики

В некоторых сферах механики, физики, техники появляется потребность исследования перемещения жидкостных и газообразных веществ, проводящих электрический ток. В том случае, когда предметом изучения считается газообразное вещество, тогда свойства электрического проводника он имеет лишь в той ситуации, если находится в ионизированном состоянии.

Магнитная гидродинамика, являясь широким подразделом физики, считается не исключением. Формирование магнитной гидродинамики в существенной мере устанавливалось прогрессом технических устройств и разработкой магнитогидродинамической аппаратуры, в том числе, производством многофункциональных неконтактных методик, которые изменяют в некоторой степени свойства токопроводящей внутренней среды либо результирующего изделия технологического процесса.

Формирование магнитной гидродинамики

Впервые совокупные исследовательские эксперименты по магнитной гидродинамике причисляются к периоду работы основоположника учения об электромагнитном поле, английского физика-экспериментатора и химика Майкла Фарадея. Однако, как самостоятельная научная область познания данное направление деятельности стало формироваться в начале XX века по причине запросов со стороны геофизики и астрофизики.

Определено, что большое количество небесных тел (к примеру, пульсары, Солнце) имеют внушительные магнитные поля. Динамическое функционирование плазмы, которое располагается в данных магнитных полях, радикально меняется, поскольку плотность внутреннего энергетического потенциала исследуемого вещества возможно сравнить с плотностью кинетической энергии элементов плазмы.

Данное условие является верным и для космических магнитных полей, являющимися слабее, а их напряженность приравнивается к величине не больше 10−5 эрстед, что примерно приравнивается к 79,58*10−5 А/м (ампер на метр), если в заполняемых ими сферах концентрирования заряженных частиц низка. Следовательно, появилась потребность в доводке специальной теории движения космической плазмы в магнитных полях, получившей наименование космической электродинамики.

Далее, ключевые понятия магнитной гидродинамики были определены и изложены в 40-х годах XX столетия шведским физиком, специалистом по физике плазмы Ханнесом Улофом Йеста Альвеном. Ханнес Альвен в 1970 году за свои труды в сфере теории магнитогидродинамики был удостоен Нобелевской премии по физике.

Ханнес Альвен внес значительный вклад в физику плазмы, в том числе, в такие направления, как теории северного сияния, радиационных поясов Ван Аллена, эффект геомагнитных бурь на магнитное поле Земли, магнитосферы, в вопросы образования хвостов комет и солнечной системы, динамики плазмы в галактике (плазменная космология, которая считается альтернативной теории Большого взрыва, и основывается на трудах Ханнеса Альвена). Ханнесом Альвеном было с помощью экспериментов доказано реальность специфической волны движений токопроводящей среды в магнитном поле под наименованием альвеновские линии.

Начав развиваться как отдельная научная область деятельности о действиях космической плазмы, магнитная гидродинамика в последствии перенесла собственные методики на токопроводящие области в условиях Земли. В 50-е годы XX столетия становлению магнитной гидродинамике дали мощнейший толчок государственные программы изучения проблемных вопросов управляемого термоядерного синтеза.

Сложились и полным ходом совершенствовались множественные технические использования магнитной гидродинамики в таких устройствах, как магнитогидродинамические генераторы, плазменные ускорители, МГД-насосы и магнитные двигатели.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Специфика магнитной гидродинамики

В магнитной гидродинамике аналогично электродинамике и механике сплошной среды, не предполагается рассмотрение атомно-молекулярного построения физических объектов, и считается, что теория о непрерывности физического объекта удовлетворяет условиям. Суть этого положения состоит в том, что любое материальное тело возможно разделить на условные элементы, а именно, на существенно маленькие частицы свободного формата, на постоянной основе соединяющиеся между собой через произведенные в воображении линии разделения.

Следовательно, любая данная область окружается конкретными пределами, которые отделяют ее от ближайшей аналогичной области. Типоразмеры и типы элементов, на которые делится сплошная среда, фактически постоянно является произвольной. Но данные показатели ограничиваются сверху запросом разумеющейся одинаковости всех значений, характеризующих перемещающийся объект, в границах его объема.

Таким образом, плотность внутреннего импульса, угловая скорость обращения, напряженность кинетической энергии, температурные показатели и их градиенты, электропроводимость, параметры индукции магнитного поля и иные могут оказаться полностью идентичными в данных областях.

С иной стороны, типоразмеры элементов, как части постоянного вещества, являются ограниченными внизу таким образом, чтоб молекулярное построение тела, которые вызвано тепловым перемещением, было действительно и фактически невидимо.

Следовательно, в магнитной гидродинамике используется макроскопическое представление о жидкостных и газообразных веществах, рассматриваемых как сплошная материя, но их молекулярный состав не рассматривается. В основании магнитной гидродинамики располагается две категории закономерностей физики:

• Уравнения гидродинамики изображают течения в пространстве, напрямую взаимосвязанные с распространением по его объему электротоков.
• Уравнения электромагнитного поля (формулы Максвелла) рассматривают наличие магнитного элемента. Это вызывает появление дополнительного параметра, который учитывает воздействие на токи рассредоточенной по объему электродинамической силы.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Непосредственно токи в наружном окружении, а также создаваемые ими деформации магнитного поля устанавливаются второй категорией формул. Таким образом, в магнитной гидродинамике все положения и закономерности являются взаимно связанными.

Уравнения магнитной гидродинамики

Магнитогидродинамический совокупный метод для представления проводящего пространства применяется, когда свойственные для изучаемого перемещения периода времени и путь довольно большие сравнительно с изначальной длиной пробега носителя тока (ионов и электронов).

В магнитной гидродинамике используется уравнение Максвелла без предшествующего учета тока смещения, а также закон Ома для перемещающейся изменяющегося окружения. Из данных уравнений возможно составить уравнение для магнитного поля, называемое уравнением индукции.

Уравнение индукции, одно из уравнений магнитной гидродинамики, является уравнение в частных производных, которое связывает магнитное поле и скорость электропроводящей жидкости, такой как плазма.

Помимо уравнения индукции в магнитной гидродинамике, в том числе, применяют полностью всю систему уравнений обыкновенной гидродинамики, включающей:

• Уравнение перемещения жидкостных веществ.
• Уравнение непрерывности.
• Уравнение теплового баланса.

Магнитное поле прежде всего воздействует на жидкостное вещество распространенное по всему объему магнитной силой, именуемой в физике силой Лоренца. Плотность данное силы имеет возможность выражения непосредственно через магнитное поле.

Применяемость формул магнитной гидродинамики для плазмы лимитируется потребностью в том, чтобы временной промежуток меж ударами частиц было довольно небольшим сравнительно со свойственным временным пространством исследуемого процесса.

Периодически для установления плазмы исследуется система уравнений много-жидкостной гидродинамики, которая состоит из единообразного типа ионов и электронов. В то же время фактически все явления, которые свойственны для магнитной гидродинамики, отлично поддерживаются, образовывая новые разнообразные явления.