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磁流体力学导论。 (英语) Zbl 0974.76002号

剑桥应用数学课本剑桥:剑桥大学出版社。第十八章,431页(2001年)。
这本由一位经验丰富的老师编写的书分为A和B两个主要部分,其中理论部分A分为7章,而应用部分B分为5章。
在第一部分中,作者从理论和物理角度讨论了磁流体力学的不同方面,这对于理解本学科的基础知识尤为重要。更准确地说,第一章介绍了MHD从1930年开始的有趣历史,没有太多数学严谨性。作者介绍了一些促进磁流体动力学发展的简单应用,如1)太阳黑子形成;2) 地球磁场研究;3) 受控热核聚变;4) 电磁泵理论;5) 钢锭的磁力搅拌;6) 铸造过程中运动的磁阻尼;7) 电磁阀理论;8) 磁性流体中的界面重力波;9) 在军事行动中的应用。第2章详细讨论了电动力学的基本方程(麦克斯韦方程组、欧姆定律、洛伦兹力公式、安培定律、法拉第定律)。第3章不涉及磁流体力学,但非常重要,因为它描述了流体力学的基本原理:粘性流理论、边界层概念、非磁流体Navier-Stokes方程的简短推导、涡度、角动量、非粘性流理论的简图(开尔文定理、亥姆霍兹定律和螺旋度),以及湍流简介。作为应用,作者讨论了von Kármán和Bödewadt问题。最后,作者导出了Navier-Stokes方程的MHD形式。第4章描述磁场中的平流和扩散。
从第五章开始,作者首先介绍了真正的MHD主题。首先,作者将磁流体动力学理论细分为两个主要部分:低磁雷诺数(R_m)流动和中高磁雷诺数(R_m)流动。对于(R_m\ll 1),MHD流在第5章中进行了研究。结合对磁阻尼和Rayleigh-Bénard不稳定性的讨论,作者描述了这些流动的工程应用:旋转磁场引起的两个平行板之间的流动、Hartmann边界层、两个板之间的Hartmann流动、流量计和MHD发电机、泵、推进和射弹。不幸的是,从评论家的观点来看,本书中没有包括一些重要的流动:磁流体流经横向磁场中的半无限板、磁流体库特流动、磁流体联合对流等。中高磁雷诺数流动是第6章的主题。作者在这里讨论了阿尔芬波、磁营养波、磁流体发电机理论和地球动力学理论的要素、太阳磁流体流动以及研究磁流体稳定性的能量方法。最后的理论第7章讨论了有无MHD的湍流。
B部分包含了磁流体动力学在工程和冶金中的以下应用:1)旋转磁场诱导的磁搅拌;2) 射流、旋涡和自然对流的磁阻尼;3) 向液金属池注入电流产生的流量;4) 两种导电流体之间的电流引起的界面不稳定性;5) 高频磁场引起的磁悬浮和加热。最后,作者为B部分提供了期刊参考,这对从事应用MHD研究的从业者非常有帮助。因此,这本课本对研究生和研究生水平的学生来说非常重要,因此,可以向所有学院图书馆强烈推荐这本书。

理学硕士:

76-01 与流体力学有关的介绍性说明(教科书、教学论文等)
76周05 磁流体力学和电流体力学
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全文: 内政部