Магнитная гидродинамика. Современное видение проблем

Титульный лист......Page 1
Аннотация и выходные данные......Page 2
Оглавление......Page 3
Предисловие......Page 10
Введение......Page 18
§ 1.1. Определение магнитной гидродинамики......Page 20
§ 1.2. Уравнения магнитной гидродинамики......Page 22
§ 1.3. Физическое подобие и размерность......Page 30
§ 1.4. Критерии подобия магнитной гидродинамики......Page 36
§ 1.5. Экстремальные области магнитной гидродинамики. Пути поиска новых явлений......Page 42
Приложение. Вывод уравнения Навье-Стокса в безразмерной форме......Page 49
§ 2.1. Решение уравнений магнитной гидродинамики для некоторых течений с прямыми линиями тока......Page 53
§ 2.2. Гидравлические характеристики течения Гартмана......Page 59
§ 2.3. Режимы работы магнитогидродинамического (МГД) канала......Page 61
§ 2.4. Бегущее магнитное поле в магнитогидродинамическом канале......Page 64
§ 3.1. Обтекание тел проводящей жидкостью в магнитном поле......Page 69
3.1.1. Течение вдоль бесконечной плоскости......Page 70
3.1.2. Обтекание бесконечного цилиндра вдоль его образующей в поперечном магнитном поле......Page 72
3.1.3. Поступательное движение шара в магнитном поле......Page 74
3.1.4. Вращательное движение шара в магнитном поле......Page 77
3.2.1. Понятие о пограничном слое......Page 78
3.2.2. Приложение метода теории размерности к оценке толщины пограничного слоя......Page 79
3.2.3. Уравнение Прандтля для магнитной гидродинамики......Page 83
3.2.4. Течение вдоль пластины......Page 87
§ 3.3. Отрыв пограничного слоя......Page 89
§ 3.4. «Вязкое ядро» в осесимметричном течении при больших числах Стюарта......Page 91
§ 4.1. Экспериментальные и теоретические факты, положившие начало учению о турбулентности......Page 96
4.2.1. Законы распределения скоростей для гладкой и шероховатой труб......Page 97
4.2.2. Законы сопротивления для гладких и шероховатых труб......Page 101
§ 4.3. Уравнения движения в отсутствии магнитного поля......Page 103
§ 4.4. Полуэмпирические теории турбулентности......Page 106
4.4.2. Полуэмпирическая теория Прандтля......Page 107
4.4.3. Теория переноса завихренностей, предложенная Тейлором......Page 108
4.4.4. Гипотеза подобия турбулентных пульсаций - гипотеза Кармана......Page 109
§ 4.5. Статистическая теория турбулентности......Page 110
§ 4.6. Неустойчивость ламинарных магнитогидродинамических течений и переход к турбулентности......Page 114
4.7.1. Плоский гладкий непроводящий канал в поперечном магнитном поле (течение Гартмана)......Page 116
4.7.2. Осесимметричное и плоское течения в продольном поле......Page 118
4.7.3. Профили скорости......Page 120
§ 4.8. Уравнение Рейнольдса в магнитном поле и полуэмпирические теории турбулентности......Page 121
§ 5.1. Явление диффузии магнитного поля......Page 127
§ 5.2. Теорема Валена......Page 131
§ 5.3. Волны Альфвена......Page 135
§ 6.1. История кондукционного МГД-насоса и униполярного двигателя......Page 140
§ 6.2. МГД-канал. Элементарная теория кондукционной машины......Page 143
6.2.1. Понятия скольжения и относительной скорости течения в кондукционной МГД-машине......Page 145
6.2.2. Коэффициент полезного действия, «$p$-$Q$» характеристика МГД-машины......Page 148
§ 6.3. Некоторые задачи о бегущем магнитном поле, существенные для прикладной магнитной гидродинамики......Page 154
6.3.1. Непрерывный индуктор бегущего поля над металлическим полупространством......Page 155
6.3.2. Воздействие бегущего магнитного поля параллельных индукторов на полосу металла......Page 161
§ 6.4. Индукционные электромагнитные насосы с бегущим полем......Page 162
§ 7.1. Классификация явлений, принятая в данной книге......Page 169
§ 7.2. Теория индуцирующего действия упорядоченных (ламинарных) течений......Page 178
§ 7.3. Теория однородного динамо и лабораторный эксперимент......Page 184
§ 7.4. Электродинамика усредненных магнитных полей. Экспериментальное обнаружение альфа-эффекта......Page 192
§ 7.5. Термоэлектромагнитогидродинамическая (ТЕМГД) гипотеза происхождения магнитного поля Земли......Page 203
§ 8.1. Методы получения сильного поля за счет движения проводящей среды......Page 212
§ 8.2. Импульсный электромагнит на принципе пластической деформации проводящих оболочек......Page 217
§ 8.3. «Магнитный снаряд» как носитель магнитного потока для возбуждения продольного тока в плазменном витке......Page 221
§ 8.4. Вынос магнитного потока из соленоида медным лайнером. Эксперимент......Page 224
§ 8.5. Метательные устройства для макротел......Page 228
§ 8.6. Генерация магнитного поля при конфокальном движении проводящей несжимаемой среды. Гидромагнит Кольма......Page 236
§ 9.1. Теоретические предпосылки......Page 243
§ 9.2. Постановка эксперимента......Page 246
§ 9.3. Термоэлектрические токи, текущие внутри первого контура реактора БН-600......Page 257
9.4.1. Описание явления......Page 261
9.4.2. Анализ возможных причин колебаний $H_r$-компоненты в районе ГЦН......Page 263
9.4.3. Гипотезы возникновения генерации......Page 266
9.5.1. Описание явления......Page 272
9.5.2. Безразмерные параметры, описывающие процессы в первом контуре реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем......Page 278
9.5.3. Механизм самовозбуждения магнитного поля в напорной камере реактора БН-600......Page 283
9.5.4. Оценка предельного поля при явлениях самовозбуждения в напорной камере реактора БН-600......Page 289
§ 9.6. Критические МГД-режимы в объеме жидкого металла первого контура перспективных атомных реакторов большой мощности......Page 298
§ 9.7. Волны Альфвена и генерация колебаний магнитного поля в реакторе на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем. Биоинформационная функция волн Альфвена......Page 305
§ 9.8. Итоги измерений на «холодном» и «горячем» реакторах......Page 310
§ 9.9. Моделирование в лабораторных условиях МГД явлений, происходящих в реакторе......Page 314
§ 10.1. Проблемы современных мощных электролизеров......Page 318
§ 10.2. Физико-технологическая модель динамики электролизера......Page 327
§ 10.3. Вихревые течения в жидкометаллическом катоде современного промышленного электролизера......Page 331
§ 10.4. Явление преломления направления электрического тока на границе электролит-расплав алюминия......Page 337
10.5.1. Двухслойное течение в межполюсном пространстве......Page 340
10.5.2. Транспортный механизм двухслойного течения в МП......Page 342
§ 10.6. Краевой эффект в электролизере......Page 345
§ 10.7. Закономерности электрических явлений в электролизерах Эру-Холла во временном интервале между двумя анодными эффектами......Page 352
10.8.1. Постановка задачи......Page 358
10.8.2. Расчет явления нелинейного пинча на границе электролит-жидкий алюминий в пространстве под анодом (Плоская МГС-задача)......Page 360
§ 10.9. Коррекция магнитного поля электролизера Эру-Холла. Индикация анодного эффекта......Page 367
§ 10.10. Магнитогидродинамические устройства для алюминиевых расплавов......Page 372
10.10.1. Дозирование жидкого металла при помощи электромагнитных насосов......Page 375
10.10.2. Индукционные устройства со свободной поверхностью жидкого металла. Электромагнитные перемешиватели и индукционные лотки......Page 382
10.10.3. МГД - запорное устройство......Page 391
10.10.4. Применения однофазного электромагнитного поля для управления течением жидкого алюминия......Page 404
10.11.1. Описание конструкции......Page 410
10.11.2. Физическая сущность примененных процессов......Page 418
10.11.3. Гидродинамика электролизера......Page 420
10.11.4. Влияние МГД-эффектов на режимы течений в электролизере......Page 421
10.11.5. Выбор параметров создаваемого электролизера......Page 422
Приложение. Расчет алюминиевого электролизера Кирко-Полякова......Page 425
§ 10.12. Постановка системы МГД-измерений на действующих электролизерах......Page 440
§ 10.13. Измерение уровня алюминия в электролизерах......Page 443
§ 11.1. Газовый разряд - источник плазмы......Page 453
§ 11.2. Использование электрического разряда в газах в науке и технике......Page 454
§ 11.3. Барьерный разряд......Page 460
§ 11.4. Выбор электродинамической схемы и оптимальных параметров барьерного озонатора......Page 464
11.4.1. Озонатор постоянного поля. Конструктивные возможности......Page 467
11.4.2. Озонатор переменного поля......Page 469
11.4.3. Озонатор с переменным синусоидальным напряжением......Page 471
11.4.4. Оптимальные конструкционные соотношения озонаторов......Page 472
§ 11.5. Самоочищение электродов барьерного электрического озонатора при турбулентном режиме течения газа......Page 474
§ 11.6. Математическая модель барьерного электрического озонатора в гидродинамическом приближении......Page 478
§ 11.7. Исследование электрической заряженности озонированного газа при турбулентном режиме работы озонатора......Page 487
§ 11.8. Использование озонаторов для очистки воды и воздуха......Page 492
§ 11.9. Применение озонаторов для нейтрализации продуктов сгорания твердого ракетного топлива и получения дисперсного корунда......Page 505
§ 11.10. Применение озонаторов в производстве алюминия......Page 522
§ 12.1. Анализ различных способов накопления энергии......Page 529
§ 12.2. Общие положения о способах разгона маховиков и съема запасенной кинетической энергии......Page 542
§ 12.3. Энергетический сателлит космической станции......Page 544
§ 12.4. Возможности применения гироаккумуляторов в автомобиле......Page 552
§ 12.5. Инерционный накопитель с жидкометаллическим контактом как источник энергии для получения сильных магнитных полей......Page 557
§ 12.6. «Магнитный снаряд» как носитель магнитного потока для возбуждения продольного тока в плазменном витке......Page 567
§ 12.7. Вынос магнитного потока из соленоида медным лайнером. Эксперимент......Page 570
§ 13.1. Ферромагнитная суспензия как рабочее тело магнитодинамических устройств......Page 574
§ 13.2. Магнитосвязная сыпучая среда как магнитодинамический поршень......Page 584
§ 13.3. Магнитодинамический генератор с рабочим телом в виде газового потока, несущего неоднородную ферромагнитную массу......Page 587
§ 13.4. Модель элементарного взаимодействия ферромагнитного поршня и соленоида в магнитодинамическом генераторе......Page 599
§ 13.5. Силовое воздействие магнитного поля на магнитосвязную среду......Page 603
§ 13.6. Закономерности ориентации ферромагнитного цилиндра с большой относительной длиной в магнитном поле в вязкой среде......Page 607
§ 13.7. Конгломерат ферромагнитных нитей в вязкой среде с наложенным внешним магнитным полем......Page 611
13.8.1. Структурные превращения цепочки из ферромагнитных шариков в однородном магнитном поле, создаваемом кольцами Гельмгольца......Page 617
13.8.2. Исследование поведения эритроцитарной и ферромагнитной взвесей в однородном магнитном поле......Page 619
Именной указатель......Page 621
Выходные данные......Page 631
От издательства......Page 632
Обложка......Page 633