Аннотация: 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.

Аннотация: В монографии систематизирован и подробно изложен круг вопросов, которые в совокупности закладывают основы нового научного направления - акустики нанодисперсных сред, направленного на изучение наномасштабной структуры вещества. В монографии рассмотрены известные к настоящему времени особенности распространения звуковых колебаний в намагничивающихся жидкостях и описывающие их модельные теории; акустомагнитный и магнитоакустические эффекты в магнитных жидкостях; специфика магнитожидкостного уплотнения как колебательной системы с магнитожидкостным инерционным элементом; акустомагнитная спектроскопия мод колебаний в системе жидкость-оболочка; акустогранулометрия - новый метод исследования физических параметров магнитных наночастиц, диспергированных в жидкости-носителе; вибрационно-реологические эффекты намагниченной магнитной жидкости и основанная на них акустометрия формы магнитных наноагрегатов и немагнитных микроагрегатов. Монография предназначена научным работникам, инженерам-исследователям в области материаловедения, физической акустики, гидроакустики, магнитной гидродинамики, реологической физики, разработчикам аппаратуры с применением магнитных коллоидов. Книга будет полезна также студентам старших курсов университетов и аспирантам соответствующих физических специальностей.

Аннотация: В монографии рассмотрены задачи о линейной и слабо нелинейной устойчивости различных трехмерных магнитогидродинамических систем к длинномасштабным возмущениям: задачи кинематического динамо для пространственно-периодических центрально-симметричных стационарных и периодических по времени течений в трехмерном пространстве и для конвективных план-форм в плоском слое, задачи о линейной и слабо нелинейной устойчивости МГД систем в пространстве, а также задача о слабо нелинейной устойчивости конвективного динамо в горизонтальном плоском слое, вращающемся относительно вертикальной оси. Для каждой задачи выведен тензор альфа-эффекта. Показано, что при его несущественности в главном порядке длинномасштабные возмущения подвержены действию анизотропной вихревой диффузии, а слабо нелинейные возмущения — также и анизотропной вихревой адвекции. При определенных условиях имеют место и другие физические эффекты — в амплитудных уравнениях для усредненных возмущений возникает нелокальный оператор, описывающий нестандартную анизотропную вихревую диффузию, а при изучении устойчивости ветвей решений вблизи точек бифуркаций типа вилки или Хопфа — кубическая нелинейность и оператор альфа-эффекта (при отсутствии альфа-эффекта в главном порядке). Рассмотрены вопросы вычисления коэффициентов вихревых операторов. Численно показано, что отрицательная вихревая диффузия способна вызвать неустойчивость к длинномасштабным возмущениям короткомасштабных МГД систем (устойчивых к короткомасштабным возмущениям).

Аннотация: Монография посвящена разработке методов исследования задач управления термогидродинамическими процессами и магнитными полями в жидких средах. Приводятся строгие формулировки задач управления для дифференциальных уравнений гидродинамики, тепломассопереноса и магнитной гидродинамики. Развивается единая методика их исследования. Она включает в себя анализ разрешимости стационарных краевых задач и задач управления, обоснование применения принципа Лагранжа, вывод и анализ систем оптимальности, доказательство единственности и устойчивости решений экстремальных задач. Применение данной методики поясняется на примере простейшей модели переноса тепла типа линейного уравнения конвекции-диффузии. Затем данная методика последовательно применяется для нелинейных моделей гидродинамики, тепловой конвекции, тепломассопереноса и магнитной гидродинамики несжимаемой либо теплопроводной жидкости. Книга рассчитана на специалистов по дифференциальным уравнениям математической физики, математическому моделированию, гидродинамике, тепломассопереносу, магнитной гидродинамике, студентов и аспирантов физико-математических специальностей.

Аннотация: В настоящей книге авторы попытались расширить традиционные границы применимости магнитной гидродинамики, показать новые направления ее развития.

Аннотация: Монография относится к актуальной области математического моделирования в современных задачах физики плотной плазмы. Изложены математические вопросы магнитной газодинамики , представлены численные модели соответствующих физических процессов. При исследовании двумерных МГД-течений специальное внимание уделено роли и моделированию эффекта Холла. Обсуждаются особенности численного решения МГД-задач. Приведены примеры расчетов магнитных ловушек для удержания плазмы и дан подробный обзор моделей ускорения плазмы магнитным полем в каналах.