hydromagnetics是什麼意思，hydromagnetics的意思翻譯、用法、同義詞、例句

hydromagnetics英标

英:/',haɪdrəʊmæɡ'netɪk/

常用詞典

專業解析

Hydromagnetics（中文常譯為磁流體力學或磁流體動力學）是物理學和工程學中的一個重要交叉學科分支，其核心研究對象是導電流體（如等離子體、液态金屬、電解質溶液等）在電磁場作用下的運動規律及其相互影響。

1. 定義與核心研究對象

   Hydromagnetics 結合了流體力學（Hydrodynamics）和電動力學（Electrodynamics）的原理。它專門研究導電流體在存在磁場時，流體運動如何感應産生電流，而電流與磁場相互作用産生的洛倫茲力又如何反過來影響流體運動的動力學過程。其基本控制方程是磁流體力學方程組（MHD方程組），由流體運動的Navier-Stokes方程和電磁場的Maxwell方程耦合而成 。

2. 核心研究内容

   • 磁流體動力學效應： 分析磁場對導電流體流動的約束、驅動（如磁泵效應）、穩定性（如抑制湍流或引發不穩定性）以及能量轉換（如磁流體發電）的影響。
   • 感應過程： 導電流體在磁場中運動切割磁力線，會在流體内部感應出電場和電流（法拉第電磁感應定律）。
   • 洛倫茲力作用： 感應電流與磁場相互作用産生洛倫茲力，該力是體積力，會顯著改變流體的運動狀态、壓力分布和能量耗散。
   • 磁凍結與擴散： 在理想導電流體中，磁場線會被“凍結”在流體中隨流運動（Alfvén定理）；而在有限電導率下，磁場會相對于流體發生擴散 。

3. 主要應用領域

   • 天體物理學與空間物理： 解釋太陽耀斑、日冕物質抛射、恒星磁場、地球磁層與太陽風的相互作用、行星内部發電機效應（如地球磁場的産生）等宇宙尺度現象。
   • 可控核聚變： 在磁約束聚變裝置（如托卡馬克、仿星器）中，利用強磁場約束高溫等離子體（導電流體），維持其穩定以實現聚變反應 。
   • 工業技術： 應用于磁流體發電（将熱能直接轉化為電能）、電磁泵（無運動部件輸送液态金屬，如核反應堆冷卻劑、鋁業）、電磁鑄造（控制金屬熔體流動和凝固）等 。
   • 地球物理學： 研究地球外核液态鐵鎳流體的運動及其與地磁場的相互作用。

引用來源：

1. NASA Science - Introduction to Magnetohydrodynamics (MHD) (https://science.nasa.gov/heliophysics/focus-areas/magnetohydrodynamics/)
2. Princeton Plasma Physics Laboratory Glossary - MHD (https://www.pppl.gov/about/glossary/m)
3. MIT OpenCourseWare - Plasma Physics and Fusion Energy (相關課程資料)
4. Springer Encyclopedia - Magnetohydrodynamics (線上學術資源)

網絡擴展資料

Hydromagnetics（磁流體動力學）是研究導電流體（如等離子體或液态金屬）在電磁場中運動規律的學科，主要結合流體力學和電動力學原理。以下是其核心要點：

1. 定義與研究對象
   該學科聚焦于導電流體與磁場的相互作用，分析電磁力對流體運動的影響，常見于天體物理（如太陽日冕物質抛射）和可控核聚變等領域。

2. 核心公式
   其基礎方程包括磁流體動力學方程組（MHD方程組），例如： $$ frac{partial rho}{partial t} + abla cdot (rho mathbf{v}) = 0 $$ 其中$rho$為流體密度，$mathbf{v}$為速度場，方程描述了質量守恒。

3. 應用場景
   涵蓋自然現象（恒星磁場、地球磁層）和工業技術（電磁泵、核反應堆冷卻系統），還涉及磁流體動力波（hydromagnetic wave）的傳播機制。

4. 學科分支
   包括理想磁流體力學（忽略電阻）和非理想磁流體力學（考慮電阻、黏性等效應）。

若需更深入的理論推導或具體案例，可參考磁流體動力學教材或相關學術文獻。

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