Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского
ENG
Версия для печати

Физические эффекты в магнитной гидродинамике (точные решения)

13 Января 2015

11:00

Телемост ЦАГИ-ИТПМ СО РАН-СПбГПУ-НИИМ МГУ

Оnline-трансляция из ИТПМ

ЦАГИ, корп. № 8, конференц-зал

Автор и докладчик: Яворский Николай Иванович (ИТ СО РАН), nick@itp.nsc.ru

Тезисы доклада "Физические эффекты в магнитной гидродинамике (точные решения)"

Рассматривается осесимметричное стационарное течение вязкой несжимаемой проводящей жидкости. Течение вызвано точечным источником импульса, на конце полубесконечного проводника с током. Решение найдено в коническом классе течений, в котором скорость и магнитное поле обратно пропорционально расстоянию от источника. Решение получено для различных параметров задачи, а именно, числа Рейнольдса, безразмерного электрического тока J и числа Бэтчелора (магнитного числа Прандтля). При небольших значениях J решение близко по форме к автомодельному решению Слезкина-Ландау-Сквайра. Однако исследование показало наличие ряда нетривиальных эффектов в рассматриваемой задаче. Во-первых, с увеличением электрического тока J в проводнике возникает возвратное течение вдоль проводника. Это создает условия для появления положительной обратной связи при возмущении вращательного движения. По достижении некоторого критического значения тока Jcr от решения без вращения с нулевым полоидальным магнитным полем ответвляется решение с ненулевыми компонентами полоидального магнитного поля. Возникновение полоидального магнитного поля рождает пондеромоторную силу, которая приводит к закрутке течения. Таким образом реализуется бифуркация вращательного режима течения. С другой стороны, усиление возвратного течения вдоль проводника с ростом электрического тока приводит к усилению конвективного переноса зарядов в обратном направлении. В результате плотность электрического тока в самой затопленной струе растет все медленнее и не пре5вышает некоторого значения при любых значения тока в проводнике. Таким образом имеет место эффект запирания плотности электрического тока в фиксированной точке пространства от значения тока в проводнике J. Для выяснения физического механизма обнаруженной бифуркации вращения была решена линейная задача устойчивости относительно возмущений, принадлежащих коническому классу. Исследование показало, что при J<Jcr устойчивым является режим без вращения жидкости, а при J>Jcr устойчивым является режим с вращением.



Назад к семинару
RSS
Яндекс.Метрика