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磁流体力学方程(共16页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上第三章 磁流体力学方程(MHD)3.1引言 由上一章的讨论可以看出,等离子体动力学理论是在位形及速度空间中讨论带电粒子的分布函数随时间的演化规律。由于动力学方程是一个非线性的积分微分方程,数学处理较复杂,在一般情况下很难求解。实际上,我们可以把等离子体看成为是一种电磁流体,它的宏观状态可以用密度、流速、温度等状态变量及电磁场来描述。这些状态参量及电磁场是在三维位形空间中随时间演化的。建立电磁流体状态参置随时间的演化方程称为磁流体力学(Magnetohydrodynamics-MHD)。与动力学理论相比,磁流体力学在数学处理上简单的多,而且等离子体中的许多过程,如等离子体的宏观平衡与稳定,波动过程均可以用MHD理论来描述。但对于等离子体中的另外一些现象,如Landau阻尼、速度空间中的不稳定性等则MHD理论却无能力描述。下面我们从动力学方程出发,建立MHD方程。3.2二份量MHD方程设等离子体是由电子成份和一种离子成份组成的二份量电磁流体。首先我们引入二份量磁流体的宏观状态变量,我们知道,对于一个多粒子系统,其宏观变量是

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