Сила пондермоторная

В соответствии с электромагнитной теорией [9] силы, действующие на покоющуюся жидкость, разделяются на следующие виды пондермоторная сила, магнитострикция, электрострикция и электростатическая сила. Пондермоторная сила возникает в результате взаимодействия магнитного поля и тока, протекающего в среде. Магнетострикция и электрострикция представляют собой упругую деформацию жидкости под влиянием электромагнитных полей. Эти явления существенны там, где магнитная и диэлектрическая проницаемость зависит от плотности жидкости. Электростатическая сила — обычная объемная сила кулоновского воздействия на находящиеся в жидкости носители свободных зарядов. [c.269]

Лебедев [3], рассматривая вопрос о пондеромоторном действии волн на резонаторы, писал В исследовании Герца, в интерпретации световых колебаний как электромагнитных процессов, скрыта еще и другая, до сих пор не затронутая задача — задача об источниках лучеиспускания, о тех процессах, которые совершаются в молекулярном вибраторе в то время, когда он отдает световую энергию в окружающее пространство такая задача ведет нас, с одной стороны, в область спектрального анализа, а с другой стороны, как бы совершенно неожиданно, приводит к одному из наиболее сложных вопросов современной физики — к учению о молекулярных силах. Последнее обстоятельство вытекает из следующих соображений становясь на точку зрения электромагнитной теории света, мы должны утверждать, что между двумя лучеиспускающими молекулами, как между двумя вибраторами, в которых возбуждены электромагнитные колебания, существуют пондермоторные силы они обусловлены электродинамическими взаимодействиями переменных [c.59]

Сопоставление фактов тепловой природы эрозии и повышения температуры поверхности электродной дорожки приводит к целесообразности применения сканирования дуги по поверхности электрода. При этом пятно, перемещаясь по заданному закону, все время должно находиться на предварительно охлажденной поверхности электрода, а не на своем следе. При магнитном сканировании привязка дуги перемещается возвратно-поступательно под действием пондермоторной силы, обусловленной магнитными полями двух или более магнитных линз, включаемых поочередно и образующих бегущее магнитное поле, которое совершает возвратно-поступательное движение в заданных пределах вдоль торцевого цилиндрического электрода и увлекает за собой привязку дуги с электродным пятном. [c.589]

Как и следовало ожидать, конечная проводимость границы металл — раствор приводит к уменьшению скорости движения частицы (по сравнению с идеально поляризуемой). Уменьшение скорости движения неполяризуемой частицы связано с тем. что при неидеальной поляризуемости частицы пондермоторные силы меньше, чем в случае идеально поляризуемой, и первые относятся ко вторым, [c.506]

Высокие степени нагрева, обычно встречающиеся в задачах первого типа, обусловлены, главным образом, присутствием в жидкости больших электрических полей, вызывающих нагрев за счет джоулева тепловыделения. В задачах второго типа пондермоторная сила, действующая на жидкость и возникающая в результате взаимодействия текущей электропроводящей жидкости и приложенного магнитного поля, влияет на движение жидкости и снижает теплоотдачу. Хотя практическое осуществление этого процесса ограничено пока созданием магнитных полей с высоким напряжением, которые могли бы заметно повлиять на течение естественно ионизованного воздуха, тем не менее освоение сверхпроводящих магнитов позволяет надеяться, что в будущем удастся использовать эти эффекты для снижения аэродинамического нагрева, особенно при возвращении на Землю из космического полета, когда скорость движения достигает огромных величин. [c.266]

Следовательно, пондермоторная сила остается единственной электромагнитной силой, действующей на покоящуюся систему. Для того чтобы оценить взаимодействие приложенного поля с движущейся жидкостью, уравнения, определяющие поведение системы, удобнее записать в той же форме, какая принята для записи уравнений энергии. Уравнения Максвелла для не зависимых от времени полей для покоящейся жидкости имеют вид [c.269]

Электромагнитная сила, входящая в уравнение (12), представляет собой обычную пондермоторную силу, о которой мы уже говорили. Если рассматривать элемент жидкости как твердый проводник, движущийся в магнитном поле, то для этой силы получим выражение [c.270]

Для замыкания системы уравнений магнитогидродинамики требуется еще одно уравнение. Это уравнение накладывает дополнительную связь на вектор магнитной индукции В, который в уравнении (15) входит в член, учитывающий пондермоторные силы, а в уравнении (18) — в член, учитывающий омический нагрев. Очевидно, что приложенное к жидкости магнитное поле будет каким-то образом изменять течение и действие поля проявится в виде дополнительно входящих в уравнение членов, зависящих от В. Точно так же сама жидкость будет реагировать на приложенное поле таким образом, что возникающие, согласно закону Ома, токи уменьшат действие сил электромагнитного поля. Магнитное поле, фигурирующее в уравнениях магнитогидродинамики, представляет собой результирующее, или общее, магнитное поле, присутствующее в жидкости. Поведение этого поля определяется законом индукции Фарадея [см. уравнение (2)], который связывает между собой магнитное поле и общий электрический ток, включая и тот, который служит для образования приложенного поля. Используя уравнение (9) и обозначая ] о ток во внешнем соленоиде, можем написать следующее выражение для В [c.272]

Знак коэффициента К определяется направлением приложенного поля. Величина К отрицательна, если приложенное поле противоположно по направлению индуктированному. Можно считать, что 8 я Кв совокупности определяют полную величину пондермоторной силы, так как величина 5 связана с наведенной пондермоторной силой, вызванной взаимодействием потока и поля, а произведение 8К. — силой, вызванной приложенным полем, которая действовала бы на жидкость даже в отсутствие движения. При невязком течении профиль скорости в присутствии поля будет деформироваться, если 5 или 8К больше единицы. [c.274]

Предположим, что < 1, так что наведенное магнитное поле В, намного меньше внешнего поля В. Это соответствует слабому взаимодействию потока с полем такой случай нередко встречается в практических задачах магнитогидродинамики. Член, описываюш,ий пондермоторную силу, будет теперь определяться лишь индукцией и электрическим током, зависящим только от внешнего поля. Уравнение (23) или (34) становится теперь излишним, так как наведенное поле может быть найдено из уравнения (2) и закона Ома. Часто оказывается полезным найти В при С 1, чтобы потом проверить справедливость принятого допущения. [c.276]

Во-первых, пондермоторная сила, вызванная взаимодействием магнитного поля с движущейся жидкостью, всегда действует в направлении, замедляющем течение. Поэтому во всех случаях, когда пондермоторный коэффициент 5 > 1, следует ожидать увеличения сопротивления на определенную величину, называемую магнитным сопротивлением потока. Однако, с другой стороны, сопротивление будет уменьшаться при снижении скорости. [c.278]

Пондермоторная сила аЕ X В, вызванная действием приложенного электрического поля, будет ускорять поток только в том случае, если напряженность электрического поля Е противоположна направлению наведенного электрического поля V X В. При других условиях происходит замедление потока во всех случаях, когда 8К > 1. [c.278]

К задачам классических гидродинамических течений, в которых уже учитываются объемные силы, относятся задачи, связанные со свободной конвекцией. Вполне естественно, что при развитии магнитогидродинамики эти задачи были исследованы с учетом дополнительной пондермоторной объемной силы. На первый взгляд может показаться, что решение задач магнитогидродинамики не имеет практического значения, поскольку в большинстве теплообменных аппаратов используются жидкости, электропроводность которых настолько мала, что ощутимое влияние на теплоотдачу потребовало бы создания недопустимо больших магнитных полей. Однако в ряде энергетических ядерных установок применяется теплообменная аппаратура с жидкометаллическим теплоносителем, и поэтому представляется вполне возможным регулировать процесс конвективного теплорбмена с помощью умеренных магнитных полей. [c.279]

Пондермоторная сила ни в коей мере не является важнейшим фактором в естественной конвекции. В разд. П. A отмечалось, что при исследовании МГД-течений мы будем пренебрегать силами электрострикции ввиду их незначительности. Однако такое пренебрежение было бы неверным при рассмотрении нагреваемой медленно движущейся жидкости, находящейся под воздействием электрического поля. Так, например, в жидкостях или газах с полярными молекулами диэлектрическая проницаемость будет зависеть как от удельного объема, так и от температуры, так что результирующая сила, обусловленная наличием градиента электрического поля, в значительной мере сходна с подъемной силой в условиях чистой конвекции. [c.279]

Вертикальная обогреваемая плита. Одной из многих геометрических конфигураций, для которых рассматриваются обычно классические задачи естественной конвекции, является обогреваемая вертикальная плита. Тепло, передаваемое от поверхности, нагревает жидкость, в результате чего уменьшается ее плотность и нагретые элементы жидкости движутся вверх за счет подъемных сил. Если нормально к поверхности плиты приложено магнитное поле, то пондермоторные силы будут действовать в противоположном направлении, снижая интенсивность теплообмена. [c.282]

На основании этих двух решений Спэрроу производил сравнение локальных коэффициентов теплоотдачи или Ми (х) в одной и той же точке при одинаковых локальных значениях поля. Проведя сравнение имевшихся у него результатов для Рг = 0,73, он обнаружил, что локальные значения коэффициентов теплоотдачи достаточно хорошо совпадают при всех значениях АХ от О до 1. Для больших значений результаты решения, соответствующие постоянному полю, оказываются ниже. Спэрроу считает, что это различие объясняется либо влиянием направленного вверх потока, либо тем, что в полученном им решении при расчете использовалось конечное число членов ряда. Из рис. 3 видно, что отклонение скорее всего объясняется влиянием направленного вверх потока, которое становится более существенным с уменьшением значения Прандтля, так как при этом снижается термическое сопротивление пограничного слоя. В физическом отношении эта разность может быть обусловлена тем, что большое магнитное поле на начальном участке пластины оказывает малое влияние на теплоотдачу к жидкости, как как скорости течения здесь довольно низкие. Для более верхних участков пластины, где скорости возрастают, напряженность магнитного поля падает ниже того постоянного значения, которое было принято Спэрроу, и пондермоторная сила опять оказывается меньше, чем она была бы при постоянном поле. Следовательно, количество тепла, уносимого потоком, будет больше, чем количество тепла, рассчитанного для постоянного магнитного поля, и общее количество тепла, передаваемого к жидкости, также будет больше. [c.285]

Принцип работы МГД-ускорителя обратен принципу работы генератора. Если внешнее поле приложено в направлении, противоположном индуктированному, то энергия будет. переходить к газу в виде джоулева тепла и работы пондермоторной силы. Причинами, ограничивающими применение и генераторов, и ускорителей, являются высокие температуры, эффект Холла и экранирование электродов, так как обычно для уменьшения тепловых потерь желательно работать при пониженных давлениях. [c.288]

Интересно проанализировать уравнения (54) и (57). Уравнение (54) показывает влияние градиента давления, пондермоторной силы и коэффициента генерации на профиль скоростей при постоянном расходе, в то время как уравнение (57) дает аналогичное соотношение, выражаемое через критерий Гартмана. [c.290]

То, что Вх (i ) симметрично по отношению к началу координат, имеет значение при анализе сил, действующих в направлении оси Y. Так как симметрично относительно оси х, то отсюда сразу же можно сделать вывод, что суммарная пондермоторная сила, действующая в направлении Y, равна нулю, т. е. [c.291]

Гидродинамика. Влияние пондермоторной силы и электрического поля на общий расход видно из уравнения (55) или, в безразмерном виде, из уравнения (56). Если электрического поля нет, то при фиксированном перепаде давления увеличение М ведет к замедлению течения из-за влияния пондермоторной силы ыБо- Это замедление становится еще более существенным при о>0. [c.292]

В пограничном слое может существовать область малых скоростей, в которой при работе канала в режиме генератора возможно опрокидывание тока, подобно тому как это было в одномерной задаче. Для пограничного слоя в канале генератора опрокидывание тока должно вызывать относительное ускорение течения за счет изменения знака пондермоторной силы. Это привело бы к увеличению вязкостной диссипации (эффект, который в предыдущем анализе завуалирован, так как там предполагалось постоянство расхода) и, следовательно, к увеличению теплообмена. В пограничном слое ускорителя ток более свободно течет вблизи изолированных стенок, что также способствует увеличению теплового потока. [c.297]

Уравнения двумерного пограничного слоя сами по себе достаточно сложны. Если же учесть переменную проводимость и пондермоторную силу, то они усложняются настолько, что зачастую становятся неразрешимыми без весьма грубых упрощений (см. разд. V. Б. 2). Поэтому попытаемся разобраться в сущности проблемы пограничного слоя, рассмотрев вначале простое одномерное вязкое течение. Такой подход в значительной мере схож с тем, который был применен в разд. IV для изучения течения в каналах. [c.301]

Рассмотрим затупленное тело (рис. 18, а). Если электрическое поле при этом отсутствует, а магнитное поле перпендикулярно направлению набегающего потока, то пондермоторная сила будет действовать в направлении, замедляющем тангенциальную скорость и, так как ток / течет по кольцу, как показано на рис. 18, б. Без детального исследования уравнений мы можем количественно установить, что магнитное взаимодействие приводит к следующему [c.312]

Из уравнения энергии и из результатов рассмотрения в разд. IV видно, что если в газе присутствуют электрические поля, то за счет джоулевой и вязкостной диссипации в газе выделяется значительное количество тепла. Для того чтобы газ, применяющийся в генераторе, обладал электропроводностью, необходимо поддерживать его при сравнительно высокой температуре. Эффективность генератора зависит оттого, какая часть производимой мощности передается на внешнюю нагрузку и какая рассеивается на внутреннем сопротивлении. К дополнительным потерям в генераторе относятся нагрев стенок, нагрев электродов, внешнее (джоулево) тепловыделение при поддержании магнитного поля. Сюда же следует отнести и такие явления, как токи Холла, перепад напряжения на электродах и концевые эффекты, которые также уменьшают коэффициент полезного действия. В ускорителях, принцип действия которых основан на использовании пондермоторной силы j X В, возникает множество аналогичных проблем. Отличие заключается лишь в том, что из-за достаточно высоких уровней мощности проблема нежелательного нагрева стоит здесь еще острее. [c.324]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология