Двухжидкостная электромагнитная гидродинамика

Описание

В монографии впервые в мировой литературе систематически изложена теория электромагнитной гидродинамики (ЭМГД) и ее приложения к расчету ряда установок и анализу природных явлений. Электромагнитная гидродинамика является теоретической основой исследования двухжидкостных эффектов в ионизованном газе, образующем квазинейтральную плазму. В отличие от известных магнитогидродинамических (МГД) моделей (классическая и холловская МГД, двухтемпературная и несжимаемая МГД, гибридная МГД и пр.), электромагнитная гидродинамика в полном объеме в гидродинамическом приближении учитывает электрон-ионную структуру плазмы, в том числе инерцию электронов и ионов и их взаимодействие. ЭМГД включает в себя в качестве предельного случая магнитогидродинамическое описание плазмы и приводит к существенному уточнению известных результатов МГД-теории. В то же время ЭМГД-теория позволяет получить принципиально недостижимые в МГД результаты и вводит в научную практику новые уравнения и постановки задач, представляющие значительный интерес для математики и механики сплошных сред. Читателю предлагается работоспособная теоретическая конструкция значительно более высокого уровня сложности, чем традиционная МГД, позволяющая исследовать тонкие эффекты динамики ионизованного газа и открывающая широкое поле деятельности для исследователей. В рамках ЭМГД-теории в монографии рассмотрены как традиционные разделы плазмодинамики — акустика однородной плазмы, течения в плоских каналах и круглой трубе, возбуждение плазмы токами, ускорение плазмы в каналах, нелинейные бегущие волны, так и более сложные вопросы — расчет равновесных конфигураций плазмы в магнитных ловушках, нелинейное поглощение альфвеновских волн диссипативной плазмой, разрывные и автомодельные решения ЭМГД-уравнений. Книга представляет интерес для специалистов по математической физике и плазмодинамике. Она доступна студентам старших курсов, аспирантам, научным работникам и преподавателям, занимающихся математическим моделированием и расчетами процессов в сплошных средах.