Под ред. Щербинина Э.В. — Рига: Знание, 1985. — 315 с.: ил.Теория электровихревых течений (ЭВТ), возникающих при взаимодействии электрического тока с собственным магнитным полем, впервые находит отражение в литературе монографического плана. Основа теории — осесимметричные течения, в связи с чем определенное внимание уделяется теории дифференциальных операторов в обобщенных криволинейных координатах, определению свойств физических полей при осевой симметрии, построению методов их расчета, формулировке уравнений магнитной гидродинамики в системах координат вращения. При рассмотрении электровихревых течений предпочтение отдается физической интерпретации результатов и выявлению механизма воздействия электромагнитного поля на токонесущую жидкость. Детали математического описания течений приводятся в тех случаях, когда метод используется для широкого круга задач либо включает элементы нетрадиционного подхода. Формулировка уравнений МГД посредством функций гидродинамического, электрического и «магнитного» токов-позволяет широко использовать автомодельные решения и значительно упростить вычислительную процедуру при расчете пространственных М ['Д-течений. На автомодельном подходе базируются точные решения нелинейных уравнений МГД, круг которых удалось существенно расширить. Помимо течений, возбуждаемых электрическим током в замкнутых или неограниченных объемах жидкости, представляют интерес вопросы обтекания тел электрическим током и тепломассообмена в электровихревых течениях. Практическое назначение теории ЭВТ связано с сильноточными технологическими процессами (электрические дуги, электрошлаковая плавка и сварка, плавка в индукционных канальных печах, электролитические методы производства металлов и сплавов, МГД-сепарация н производство композитных материалов и др.), в которых электрический ток является неотъемлемой частью технологии. Интерес к ЭВТ со стороны специалистов в значительной мере стимулирует разработки теории и является гарантией того, что полученные результаты найдут применение как при совершенствовании существующих, так и при создании новых технологических процессов и МГД-устройств.Предисловие.
Введение.
Общие свойства осесимметричных движений в магнитной гидродинамике
Уравнения магнитной гидродинамики.
Некоторые сведения об ортогональных криволинейных координатах.
Дифференциальные операторы в ортогональных криволинейных координатах.
Наиболее употребительные системы координат вращения.
Осесимметричные движения.
Связь между функцией тока Стокса и собственным магнитным полем электрического тока в задачах с осевой симметрией.
Возможные схемы осесимметричного распределения электрического тока.
Магнитное поле в осесимметричных движениях.
Электрическое поле в осесимметричных движениях.
Полная система уравнений осесимметричных движений.
Точные решения в сферических координатах
Определение класса точных решений.
Безындукционное приближение. Электрический ток и внешние магнитные поля.
Интегральные характеристики течений и критерии подобия.
Обзор точных решений в сферических координатах.
Электровихревое течение в воронке.
Движение газа в электрической дуге.
Проблемы нелинейного решения.
Течения Ландау—Сквайра с радиально расходящимся электрическим током.
Влияние индуцированного электрического тока на течение у точечного источника тока.
Электровихревое течение у электродов конечного размера.
Электровихревое течение у точечного электрода и азимутальное вращение
Интегральные свойства течений под действием вихревых электромагнитных сил.
Математический пример, иллюстрирующий влияние вязкости в течениях у точечного электрода.
Течение, возбуждаемое погруженным электродом.
Решение типа пограничного слоя при больших S.
ЭВТ с дифференциальным вращением.
Усиление азимутального возмущения в ЭВТ у точечного электрода.
Усиление вращения в замкнутом объеме.
Механизм усиления вращения в осесимметричном вихре.
Некоторые точные решения в цилиндрических координатах
Внешние электрический ток и магнитное поле в цилиндрических координатах.
Автомодельные решения.
Электровихревое течение между двумя параллельными стенками.
Течение в окрестности критической точки в азимутальном магнитном поле.
Вращение диска в азимутальном магнитном поле.
Течение с линейным источником в круговом конусе.
Магнитогидродинамическая модель смерча.
ЭВТ в цилиндрическом объеме конечных размеров.
Периодические электровихревые течения
Периодические распределения тока и магнитного поля в цилиндрических координатах.
Интегральное действие электромагнитной силы.
Метод построения решения периодических ЭВТ в трубах в линейном приближении.
ЭВТ в трубе с радиальным подводом тока.
ЭВТ в трубе с продольным электрическим током.
ЭВТ в коаксиальной трубе.
Периодические ЭВТ в продольном магнитном поле.
Влияние продольного магнитного поля на интегральные характеристики ЭВТ.
Нелинейное взаимодействие периодических ЭВТ со сквозным течением.
ЭВТ в плавно изогнутой трубе.
Обтекание тел электрическим током в жидкости
Действие потенциальных сил на тело в жидкости с электрическим током.
Действие вихревых электромагнитных сил на осесимметричные тела.
Движение у неподвижной сферы.
Сопротивление сферы в потоке токонесущей жидкости.
Обтекание сфероидов.
Разряд между электродами гиперболоидной формы.
Обтекание конуса электрическим током из источника в вершине.
Движение сферы с источником тока.
Тепломассоперенос в электровихревых течениях
Уравнения тепломассопереноса и критерии подобия.
Массообмен неподвижной сферической частицы в токонесущей жидкости.
Массообмен движущейся сферической частицы в токонесущей жидкости.
Массообмеи неподвижной сферы в продольном магнитном поле.
Тепловая конвекция в электровихревых течениях.
Экспериментальные исследования ЭВТ и приложения
Электрошлаковая сварка.
Электрошлаковый переплав.
Вакуумно-дуговой переплав.
Электрореактивные двигатели.
Индукционные канальные печи.
Электровихревые течения в плоском слое между ферромагнитными массивами.
Другие возможные использования ЭВТ.
Список литературы
Предметный указатель
