chap4磁流體力學之一-預覽頁

2025-09-09 01:49 上一頁面

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【正文】： d?? ??該粒子將在 z=0平面上做下列擺線運動： ???????????)c o s1()s in(tBEyttBExLLLLL?????磁流體力學磁流體力學 ? 在實際等離子體中， E和 B場是不能事先規定的，而應由帶電粒子本身的位置和運動來決定。 29 ?對于極其稀薄的等離子體，粒子間的碰撞和集體效應可以忽略，可采用單粒子軌道理論研究等離子體在磁場中的運動。正是流體的這一基本特性使它能同剛體和彈性體區別開來。流體的這個宏觀性質稱為易流動性。流體的宏觀性質，擴散，粘性，熱傳導等是分子輸運性質的統計平均。真實流體都是可以壓縮的。３、壓縮性 46 流體的數學模型： (取微觀上充分大、宏觀上充分小的流體元，稱為流體質點；將流體運動的空間看作是流體質點連續無空隙地充滿著的假設稱為連續介質假設。當導電流體在磁場中運動時，流體內部感生的電流要產生附加的磁場，同時電流在磁場中流動導致的機械力又會改變流體的運動。但磁流體力學通常即指磁流體動力學，而磁流體靜力學被看作磁流體動力學的特殊情形。 ?1940～ 1948年阿爾文提出帶電單粒子在磁場中運動軌道的“引導中心”理論、磁凍結定理、磁流體動力學波 (即阿爾文波 )和太陽黑子理論，推動了磁流體力學的發展。 53 磁流體力學主要應用于三個方面：天體物理受控熱核反應工業 54 宇宙中恒星和星際氣體都是等離子體，而且有磁場，故磁流體力學首先在天體物理、太陽物理和地球物理中得到發展和應用。對氘、氚混合氣來說，要求溫度達到 5000萬到 1億度，并對粒子密度和約束時間有較高的要求。電磁泵：已用于核能動力裝置中傳熱回路內液態金屬的傳輸，冶金和鑄造工業中熔融金屬的自動定量澆注和攪拌，化學工業中汞、鉀、鈉等有害和危險流體的輸送等方面。如何研究流體流體力學基礎拉格朗日法歐拉法隨體法當地法研究流體運動的兩種方法拉格朗日法、歐拉法 1) 拉格朗日法（隨體法）基本原理：是力學中質點運動描述方法在流體力學中的推廣。追隨每一個流體質點的運動，從而研究整個流場。 73 dttzyxuda ),(?? ? ......, zyxzuuyuuxuutuazyx ???????????? ?????dtdzzudtdyyudtdxxutudtud???????????? ?????也是時間的函數。0???? ? ? ? ? ? ? ?ttMutMuttMuttMudtudtt ????????????,39。0???質點速度變化分解： ?區域（當地）導數tu??? ? ???由空間變化造成由時間變化造成 ? ?stMuu???? ,??? ?? ? uutudtudtMusutudtud?????????????????????? ,? ? ? ?ttMutMut ????,39。39。或者說：以流場中某一點作為描述對象描述它們的位置及其它的物理量對時間的變化速度： ttcbaxux ??? ),(ttcbayuy ??? ),(ttcbazuz ??? ),(ttcbaua xx ??? ),(ttcbaua yy ??? ),(ttcbaua zz ??? ),(加速度： 2）歐拉法（局部法、當地法）以流場中每一空間位置作為描述對象，描述這些位置上流體物理參數對時間的分布規律速度 ),( truu ??? ?加速度： uutua????)( ??????時變加速度位變加速度局部（當地）微商遷移（隨流）微商 ? ? AutAdtdA ?????? ?),( zyx建立流體方程組相關的問題 ? 無論是拉格朗日法或者是歐拉法，研究的過程中都涉及到流體質量元的運動，涉及到運動必須考慮受力情況分析，因此我們必須清楚知道一個流體質量元的受力情況 ? 受力？重力電磁力慣性力？表面力 ?摩檫力壓力 ???? 。表面力：每一點上的應力隨著受力面取向的不同而有無窮多個數值。 amf ?? ?牛頓第二定律： ???????dudpdpdpdpdFczzyyxxnn??????????????????du c??慣性力 ?：流體密度該體積元受到的應力為： ???????dudpdpdpdpdFczzyyxxnn????????????????yBxz nd??CMAo當體積元取很小時這個值很小 zyxn pppp???? ??? ???znzynyxnxzzyyxxnnedpedpedpdpdpdpdp??? ??????????????????????????????法向的方向余弦：小面元， nd ????znzynyxnxeddeddedd?。應力張量與流體速度實驗證實：兩層流體之間存在摩擦切應力，可以表示為： dzdup xxy ??? 稱為粘滯系數，與流體本身的物理性質和溫度有關。 nd??yxzo2xu 1xu形變速度張量 ???????????????????????????????????????????????????????zuzuyuzuxuzuyuyuyuxuzuxuyuxuxuSzyzxzyzyxyxzxyx)(21)(21)(21)(21)(21)(21?S? 形變速度張量 IuupSP?????

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