Программа курса Магнитная гидродинамика
(
V курс, 9 сем., 36 ч.)
ВВЕДЕНИЕ
1. Предмет курса, круг рассматриваемых задач, связь с другими науками.
2. Уравнения магнитной гидродинамики (МГД).
3. Закон Ома для медленных процессов.
4. Уравнения динамики плазмы.
5. Условия применимости МГД.
6. Различные формы записи уравнений МГД. Соотношения для описания совершенного газа.
ОБЩИЕ СВОЙСТВА ПЛАЗМЫ В МГД ПРИБЛИЖЕНИИ
1. Тензор магнитного давления. Интегральная форма уравнения непрерывности и уравнения движения.
2. Вмороженность магнитных силовых линий.
3. Диффузия магнитного поля в неподвижной плазме.
4. Относительная роль конвекции и диффузии.
СТАТИКА И СТАЦИОНАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ
1. Алгоритмы решения задач статики.
2. Пинч-эффект.
3. Стационарное движение плазмы. Теорема Ферраро об изоротации.
МГД ВОЛНЫ МАЛОЙ АМПЛИТУДЫ
1. Фазовые скорости и поляризация МГД волн. Полярные диаграммы фазовых скоростей.
2. Использование левого собственного вектора при решении нестационарных задач.
3. Групповые скорости МГД волн. Полярные диаграммы групповых скоростей. Черенковское излучение МГД волн.
Нелинейные МГД волны со слабыми разрывами
1. Матричная форма записи уравнений магнитной гидродинамики.
2. Характеристики системы квазилинейных уравнений.
3. Характеристики системы нелинейных уравнений.
4. Характеристики МГД уравнений, поверхности слабого разрыва.
5. Использование левых собственных векторов для получения характеристической формы МГД уравнений.
Простые МГД волны
1. Простые МГД волны, их связь с волнами малой амплитуды.
2. Поляризация простых волн.
3. Замечания об инвариантах Римана.
МГД волны с сильными разрывами
1. Уравнения МГД волн в интегральной форме.
2. Соотношения на разрыве.
3. Классификация поверхностей сильного разрыва.
4. Магнитозвуковые ударные волны. Ударная адиабата.
5. Перпендикулярные магнитозвуковые ударные волны.
6. Наклонные магнитозвуковые ударные волны.
7. Структура ударного фронта.
8. Устойчивость и эволюционность ударных волн.
Взаимосвязь детального и приближенного описания волнового процесса (иерархия волн)
1. Идея метода. Асимптотики поля - окрестность переднего фронта, основное поле, пограничный слой.
2. Упрощенное описание - оценка основных эффектов в линейном приближении.
3. Описание системы высокого порядка. Нелинейные эффекты и ударные волны.
4. Структура ударной волны.
5. Замечания о магнитной гидродинамике с учетом тока смещения.
Литература
1. Ахиезер А.И. и др. Электродинамика плазмы. М. Наука. 1974.
2. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М. Физматгиз. 1967.
3. Шерклиф Дж. Курс магнитной гидродинамики. М. МИР. 1967.
4. Куликовский А.Г., Любимов Г.А. Магнитная гидродинамика. М. Физматгиз. 1962.
5. Альфвен Г. Фельтхаммар Космическая электродинамика. М. Мир. 1967
6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М. Наука. 1986.
7. Прист Э.Р. Солнечная магнитогидродинамика. 1985.М. Мир.
8. Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. 1977.М. Мир.

Программу составил - профессор Павлов В.А.