Cтраница 2
Движение проводящей жидкости отличается тем, что на него может влиять магнитное поле. Поэтому наука о движении проводящих жидкостей носит название магнитной гидродинамики. [16]
В метеорологии были выведены ур-ния Буссинеска, описывающие движения несжимаемой жидкости в поле тяжести и сил Кориолиса и используемые в океанологии и физике атмосферы. Ур-ния магнитной гидродинамики описывают движение проводящей жидкости в магн. [17]
Как известно, в обычной гидродинамике тангенциальные разрывы всегда неустойчивы по отношению к бесконечно малым возмущениям, что приводит к их быстрому размыванию в турбулентные области. Магнитное же поле оказывает стабилизирующее влияние на движение проводящей жидкости, и тангенциальные разрывы в ней могут оказаться устойчивыми. Это обстоятельство является естественным следствием того, что поперечные ( по отношению к полю) смещения жидкости при возмущении связаны с растяжением вмороженных магнитных силовых линий и тем самым приводят к возникновению сил, стремящихся восстановить невозмущенное движение. [18]
Как известно, в обычной гидродинамике тангенциальные разрывы всегда неустойчивы по отношению к бесконечно малым возмущениям, что приводит к их быстрому размыванию в турбулентные области. Магнитное лее поле оказывает стабилизирующее влияние на движение проводящей жидкости, и тангенциальные разрывы в ней могут оказаться устойчивыми. Это обстоятельство является естественным следствием того, что поперечные ( по отношению к полю) смещения жидкости при возмущении связаны с растяжением вмороженных магнитных силовых линий и тем самым приводят к возникновению сил, стремящихся восстановить невозмущенное движение. [19]
Значение фо имеет вполне определенный смысл - значение потенциала на поверхности раздела фаз. Но в данном случае, поскольку речь идет о движении проводящей жидкости вокруг частицы, важно знать распределение потенциала ф за границей скольжения. [20]
Магнитное число Эйлера равно отношению магнитного давления к. Очевидно, при числах EuM С 1 влияние магнитного поля на движение проводящей жидкости будет мало; при больших числах Еим роль магнитной энергии будет велика. При значениях Еин порядка единицы энергия равномерно распределена между полем и движением, так что влияние магнитного поля на движение и, наоборот, влияние движения на поле являются одинаковыми. [21]
В каких практических случаях приходится иметь дело с плазмой и с движением проводящей жидкости в магнитном или электромагнитном полях. [22]
Поэтому при наличии магнитного поля течение и поле будут взаимосвязаны. С одной стороны, движения проводящей жидкости поперек магнитных силовых линий порождают электрические токи, а эти токи в свою очередь изменяют исходное магнитное поле. С другой стороны, вследствие взаимодействия между электрическими токами и магнитным полем возникает объемная сила, которая возмущает движение жидкости. [23]
В настоящее время принято считать, что источником геомагнитного поля является гидромагнитное динамо [83], функционирующее в жидком проводящем земном ядре. Это жидкое ядро обладает металлической проводимостью. Теоретически установлено, что существует определенный класс ( правда, достаточно сложных) движений проводящей жидкости, которые могут приводить к самовозбуждению магнитного поля. Такую систему и называют гидромагнитным динамо, так как ее действие аналогично работе динамомашины с самовозбуждением. Строго доказано ( теорема Каулинга), что гидромагнитное динамо не будет работать, если движение проводящей жидкости и поле обладают аксиальной симметрией, но для широкого класса движений, не обладающих такой симметрией, самовозбуждение поля должно происходить. [24]
Исследования электризации жидкостей наиболее интенсивно развивались применительно к выяснению закономерностей накопления электрических зарядов в жидкостях при их прокачке по трубам и через очистные аппараты. Трубы составляют основу технологического оборудования, связанного с перемещением жидкостей; фильтры имеют наиболее развитую поверхность взаимодействия твердой фазы с жидкой, а потому являются наиболее мощными генераторами статического электричества в жидкостях. Данная глава посвящена исследованиям электризации нефтепродуктов в условиях, характерных для реальных технологических схем, в которых плохо проводящие жидкости, какими являются светлые нефтепродукты, движутся потоком с сильно развитой турбулентностью, электризуясь при взаимодействии со стенками промышленного оборудования. Применительно к движению плохо проводящей жидкости по трубопроводу турбулентным потоком Козманом и Гэвисом [7] предложена математическая модель электризации углеводородов, в основу которой заложено разделение носителей заряда в жидкости за счет конвекции, диффузии и под действием электрического поля. Авторы этой модели, не вдаваясь в подробности физико-химического строения жидкости, исходят из того, что любые жидкости, в том числе и те, которые принято считать непроводящими, содержат некоторое количество ионов диссоциировавших примесей. Механическое разделение ионов приводит к формированию двойных электрических слоев, при этом преимущественный вынос потоком жидкости ионов одного знака при одновременной адсорбции на стенке трубопровода ионов противоположного знака в конечном итоге сопровождается накоплением в объеме жидкости однополярного избыточного заряда. [25]
В проводящих жидкостях и ионизованных газах большой плотности частота столкновений достаточно высока даже в случае хорошей проводимости, и поэтому в широкой области частот применим закон Ома в простой форме. Под действием приложенного поля электроны и ионы движутся таким образом, что, если отвлечься от высокочастотных колебаний, разделения зарядов не происходит. Электрическое поле появляется из-за движения жидкости или газа, что обусловливает электрические токи, или же из-за изменения во времени магнитного поля или распределений зарядов, внешних по отношению к рассматриваемой системе. Механическое движение системы может быть описано в этом случае как движение единой проводящей жидкости ( газа) с помощью обычных гидродинамических переменных: плотности, скорости и давления. Для низких частот обычно можно пренебречь токами смещения. Такое приближение называется магнитной гидродинамикой. [26]
Однако важна не только величина, но. В данном случае исходное поле должно иметь квадрупольную или азимутальную часть с четной симметрией. Вопрос о геометрии затравочных магнитных полей рассматривался в § 7.6. Выбор геометрии поля, конечно, накладывает определенные ограничения на характер движения проводящей жидкости в начальной стадии образования Галактики. [27]
В настоящее время принято считать, что источником геомагнитного поля является гидромагнитное динамо [83], функционирующее в жидком проводящем земном ядре. Это жидкое ядро обладает металлической проводимостью. Теоретически установлено, что существует определенный класс ( правда, достаточно сложных) движений проводящей жидкости, которые могут приводить к самовозбуждению магнитного поля. Такую систему и называют гидромагнитным динамо, так как ее действие аналогично работе динамомашины с самовозбуждением. Строго доказано ( теорема Каулинга), что гидромагнитное динамо не будет работать, если движение проводящей жидкости и поле обладают аксиальной симметрией, но для широкого класса движений, не обладающих такой симметрией, самовозбуждение поля должно происходить. [28]