Сила электромагнитная объемная

При движении электропроводной жидкости в электрическом и магнитном нолях возникает электромагнитная объемная сила (э. о. с.), иногда называемая пондеромоторной силой, которая действует на все частицы жидкости. Кроме того, при прохождении через жидкость электрического тока выделяется джоулево тепло. [c.177]

Особенностью электромагнитной объемной силы является то, что в отличие от других объемных сил (силы тяжести, инерционных сил) ею можно управлять, воздействуя на вызывающие ее. электрическое и магнитное поля. Изменяя величину электромагнитной силы, можно влиять на интенсивность и форму ударных волн, увеличивать критическое значение числа Рейнольдса при переходе ламинарного режима течения в турбулентный, замедлять пли ускорять поток электропроводной жидкости (или газа), вызвать деформацию профиля скорости п отрыв пограничного слоя. [c.178]

Уравнения гидродинамики (и газовой динамики) электропроводной жидкости при наличии электрического и магнитного полей должны в отличие от уравнений гидродинамики непроводящей жидкости содержать дополнительный член, учитывающий электромагнитную объемную силу. [c.197]

Уравнение движения в канале при действии магнитных полей Вх, О, 0) и (0, о, Вг), когда в осредненном течении электромагнитная объемная сила отсутствует, согласно (225) и (231), имеет следующий вид [c.256]

Массовые, или объемные, силы пропорциональны массе выделенного объема или при постоянной плотности среды пропорциональны объему, они действуют на все частицы среды этого объема. Массовыми силами являются силы веса, все электромагнитные объемные силы, в том числе силы Лоренца и силы электростатического напряжения, и различные силы инерции (кориолисова сила, центробежная сила и др.). [c.16]

Используем систему уравнений (XV.49), описывающую движение проводящей жидкости в электромагнитном поле. С помощью уравнения (XV.49, 3) этой системы выражение для электромагнитной объемной силы можно записать в виде [c.445]

Магнитный поток, получаемый в сердечнике, пронизывает зазор, создавая в нем некоторую индукцию В. В то же время этот поток возбуждает во вторичной обмотке э. д. с. и ток, замыкающийся через жидкий проводник, находящийся в канале. Взаимодействие совпадающих по фазе тока и магнитной индукции создает электромагнитную объемную силу, заставляющую проводящую жидкость двигаться вдоль канала. Однофазные электромагнитные насосы на промышленной частоте имеют низкий коэффициент полезного действия и потому получили распространение лишь в лабораторной практике. [c.455]

Принцип действия индукционного насоса рассмотрим на примере трехфазного насоса. Работает он аналогично асинхронному электродвигателю. Трехфазная обмотка, расположенная на плоском или цилиндрическом магнитопроводе, создает бегущее или вращающееся магнитное поле, возбуждающее токи в жидком проводнике. Взаимодействие индуктированных в жидкости токов с магнитным полем приводит к появлению в потоке электромагнитной объемной силы, заставляющей проводящую среду двигаться в осевом направлении. [c.455]

Вследствие взаимодействия тел типа гравитационного взаимодействия, вследствие нахождения тела в поле силы тяжести, инерционных сил, электромагнитных сил и т. п. могут возникать внешние силы, дей-ствуюш ие на каждую часть объема тела. Сила такого типа, отнесенная к единице массы тела, называется массовой силой отнесенная к единице объема тела, она называется объемной. [c.57]

Как указывалось выше, при движении ионизированного газа в электромагнитном поле в нем возникают токи и соответствующие электромагнитные силы. Эти силы являются объемными силами, они действуют на частицы проводящего газа и поэтому при составлении уравнений движения среды они должны быть учтены. Из электродинамики известно, что величина I электромагнитных сил, приходящаяся на единицу объема, занятого газом, определяется формулой Лоренца [c.153]

Уравнения магнитной гидродинамики представляют собой совокупность уравнений Максвелла для электромагнитного поля и обычных гидродинамических уравнений, описывающих движение сплошной среды — жидкости или газа. Связь этих двух групп уравнений обусловлена, с одной стороны, возникновением тока индукции нри движении проводящей среды в магнитном поле. Этот ток должен быть учтен в уравнениях Максвелла. С другой стороны, действие магнитного поля на токи в среде приводит к дополнительной электромагнитной объемной силе, которую следует учесть в гидродинамических уравнениях. [c.2]

Таким образом, полная объемная электромагнитная сила, приложенная к объему dv [c.197]

По характеру действия распределенные силы можно разделить на поверхностные и массовые (объемные). К первым относятся силы вязкости и давления, а ко вторым — силы тяжести, инерции, электромагнитные и др. [c.56]

До сих пор сила как мера взаимодействия материальных тел рассматривалась в виде вектора, приложенного к определенной точке тела. Однако в природе существует широкий класс взаимодействий материальных тел, которые нельзя заранее представить в виде сосредоточенного вектора, т. е. силы, приложенной к какой-то конкретной точке тела. Такими силовыми факторами являются, например, силы давления жидкостей и газов на твердые тела, силы тяготения, электромагнитные силы и т. д. Поэтому.в механике вводятся в рассмотрение распределенные силы, которые делятся на поверхностные (т. е. действующие на каждый элемент поверхности рассматриваемого тела) и объемные (т. е. действующие на каждый элемент объема рассматриваемого тела). К поверхностным относятся силы давления, а к массовым — силы тяготения и электромагнитные силы. [c.150]

До соприкосновения с расплавом на холодной стенке тигля может образоваться рыхлый слой твердых частиц, осаждающихся из паров металла, имевшихся в атмосфере печи. Обычно эти частицы в той или иной мере окислены кислородом, присутствующим в этой атмосфере. При работе индукционной печи на ее стенке могут оседать из расплава твердые непроводящие частицы за счет электромагнитной сепарации (объемные электромагнитные силы, сжимающие расплав, не действуют на неэлектропроводные примеси, что вызывает направленное перемещение их к стенке). [c.12]

Дополнительным источником загрязнения расплава может быть испарение некоторых примесей из материала стенки с частичным поглощением паров расплавом. Этому явлению может способствовать значительное разряжение атмосферы печи, а также локальное понижение давления в поверхностном слое расплава под действием объемных электромагнитных сил. Однако в практике это явление пока не наблюдалось. [c.13]

Важнейшим фактором, определяющим характер МГД-взаимодействия, является взаимная ориентация скорости потока и и магнитного поля В. Магнитное поле никак не влияет на движение электропроводной среды вдоль поля. Если жидкость пересекает силовые линии поля, то в ней индуцируются замкнутые токи, которые приводят к возникновению объемной электромагнитной силы (1.89). [c.54]

Модели нагружения. Эти модели содержат схематизацию внешних нагрузок по координатам, времени, а также по воздействию внешних полей и сред. Силовые нагрузки, действующие на конструкции, можно разделить на три группы 1) объемные или массовые силы 2) поверхностные силы 3) сосредоточенные силы. Объемные нагрузки действуют на каждую частицу внутри тела. К таким нагрузкам относятся собственный вес конструкции, силы инерции, силы магнитного притяжения и т.п. Поверхностные нагрузки распределены по значительным участкам и являются результатом взаимодействия различных конструктивных элементов одного с другим или с другими физическими объектами (например, давление жидкости или газа на стенки сосуда, давление ветра на оболочку градирни и т.п.). Если силы действуют на небольшую поверхность конструкции, то их можно рассматривать как сосредоточенные нагрузки, условно приложенные в одной точке. По характеру действия нагрузки можно разделить на статические и динамические. Статическая нагрузка возрастает от нуля до своего номинального значения и остается постоянной во время эксплуатации конструкции. Переменное, или динамическое, нагружение — нагружение, изменяющееся во времени. Часто встречающимся видом переменного нагружения являются циклические нагрузки, характеризующиеся периодическим изменением значения и/или знака. Модели нагружения должны учитывать воздействие полей и сред. Наиболее существенным является воздействие температурного поля. Изменение температуры элементов конструкций вызывает температурные деформации. Если они не удовлетворяют уравнениям совместности деформаций, то в элементах конструкций возникают температурные напряжения, значения которых часто оказываются соизмеримы со значениями напряжений, возникающих от воздействия внешних сил. Кроме того, изменение температуры влияет на механические характеристики конструкционных материалов. В некоторых случаях приходится учитывать влияние нейтронного облучения, электромагнитного поля, воздействие коррозионных сред. [c.401]

Чтобы ослабить вредное влияние электромагнитных сил в электролизере, магнитное поле токов ошиновки должно уменьшать магнитное поле объемных токов. Если это выполнить невозможно, то необходимо, чтобы напряженность магнитного поля токов ошиновки была минимальной, а оси электролизера служили осями симметрии магнитного поля. Это, как правило, достигается размещением шинопроводов по разным сторонам электролизера, например заменой одностороннего токоподвода (рис. 98) двусторонним (рис. 99), т. е. подводом и отводом тока небольшими частями. [c.254]

Примерами объемных сил могут служить гравитационные силы (силы тяжести, электромагнитные силы, силы инерции и т.п.). [c.15]

При магнитной штамповке металла происходит деформация материала электромагнитным полем. В этом случае нестационарные электрические токи в катушке приводят к возникновению вихревых токов в находящемся рядом изделии, порождая при этом объемные силы, которые деформируют тело. При моделировании процесса магнитной штамповки обычно пренебрегают термоупругими напряжениями [1], а в задачах о деформациях при действии лазера исследуют лишь эффекты термоупругости и абляции [2, 3]. Данная работа нацелена на то, чтобы оценить относительное влияние объемных сил, вызванных вихревыми токами, и термоупругих эффектов в процессе магнитной деформации . [c.97]

При исследовании движения электропроводной жидкости в электрическом и магнитном полях приходится учитывать эти два новых воздействия, внося в уравнения движения и энергии соответствующие дополнительные члены. Это обстоятельство приводит к увеличению числа переменных и к необходимости соответствующего увеличения числа уравнений такими дополнительными уравнениями являются уравнения электродинамики Максвелла. Совокупность уравнени Максвелла, уравнений Навье — Стокса, в которые внесены электромагнитные объемные силы, уравнения энергии, включающего джоулево тепло, и уравнения состояния представляет собой систему дифференциальных уравнений магнитной гидрогазодинамики. [c.177]

Применительно к магнитогидродинамическому турбулентному пограничному слою несжимающей жидкости в случае малых значений магнитного числа Рейнольдса (Кн<1), когда влиянием пульсаций магнитной индукции можно пренебречь В 0), уравнение установившегося осредненного движения отличается от уравнения (102) гл. VI, используемого при отсутствии магнитного поля, только одним дополнительным членом — осред-ненной электромагнитной объемной силой [c.250]

Рассмотрим произвольное тело с нало>ьенными на него опорными связями, которое находится под действием поверхностных и объемных (массовых) нагрузок (рис. 1.1). Объемными нагрузками могут быть, например, собственный вес, инерционные силы, силы электромагнитного происхождения и т. д. [c.10]

Электропроводные стенки(а 0). В данном случае индуцированные токи j могут замыкаться не только по пристенным гартмановским слоям, но и по самим стенкам, перпендикулярным магнитному полю. При этом эпюра плотности тока по сечению j y) меняется, интеграл электромагнитной силы по сечению не равен нулю, появляется результирующая тормозящая сила — объемная сила электромагнитного происхождения, причем при больших числах На ее вклад становится преобладающим. Формула для расчета коэффициента гидравлического сопротивления имеет вид [93] [c.56]

Первый интеграл в последнем равенстве (23) равен Jt. Нетрудно убедиться в том, что второе слагаемое (объемный интеграл) в последнем из равенств (23) равно нулю только тогда, когда 1) материал является нелинейно-упругим и однородным по направлению оси xi, так что dW/dXi = aij deii/dxi)-, 2) массовые силы (определяемые температурными деформациями, силами электромагнитного взаимодействия и т. д.) равны нулю [c.69]

К внешним объемным силам, например, относятся силы инерции, силы гравитации, силы электромагнитной природы и др. Инерщюнная массовая сила, действующая на элемент объема d l с массой dm, движущегося с ускоранием а равна dP = adm. Инерщюнная сила, приходящаяся на единицу объема, с учетом (2.1.134), (2.1.142) имеет вид [c.86]

Здесь Р — сумма внешних сил, приложенных к частице. Эта сила зависит от положения частицы и времени, т. е. должна быть задана Векторным полем. Силу Р следует рассматривать как результат усреднения правой части закона изменения импульса всех молекул, из которых состоит данная частица среды (см. (2.103)). Сила Р обусловлена, во-первых, силами взаимодействия молекул среды друг с другом и, во-вторых, включает в себя внешние по отношению ко всей среде силовые поля. Будем рассматривать среду с весьма малым радиусом действия межмолекулярных сил. Тогда сила, с которой физически бесконечно малые частицы среды действуют на данную частицу, проявляется только в тонком поверхностном слое этой частицы. Толщиной такого слоя в механике сплошных сред заведомо пренебрегают, а силы, с которыми соседние частицы среды действуют друг на друга, считают п оверхностными силами. Что касается внешних силовых полей, то они практически одинаково действуют на все молекулы, находящиеся в объеме АУ. Поэтому эти силы называются объемными силами (если эти силы пропорциональны массе частицы, то их называют массовыми силами). Такими силами являются гравитационные и электромагнитные силы, а также силы инерции, которые появляются при изучении движения среды относительно неинерциальных систем отсчета. [c.472]

Прп выводе второго уравнения газовой динамики — уравнения движения — предположим, что в среде действует некоторая внешняя сила с объемной плотностью F(r, I). Примерами такой силы могут служить сила тяжести, электромагнитная сила Лоренца. действующая на про-подянпп газ, дпижущийся и магиитио.м иол( , и г. д. [c.26]

Работу кондукционного насоса проиллюстрируем на примере насоса постоянного тока (рис. XV.23). Он состоит из канала /, сечение которого в рабочей части имеет прямоугольную форму, электромагнита 2 и двух металлических полос 3, присоединенных к двум противоположным сторонам канала. С помощью полос (электродов) к проводящей среде, протекающей по каналу насоса, подводится электрический ток. Электроды включаются либо последовательно с обмоткой электромагнита, либо питаются независимо. Взаимодействие электрического поля с магнитным полем (создаваемым электромагнитом) приводит к появлению объемной электромагнитной (пондеромоторной) силы, которая заставляет проводящую среду двигаться. [c.454]

Свободное движение возникает за счет неоднородного распределения в рассматриваемой жидкости массовых (объемных) сил. Таким силами являются сийа тяжести, центробежная сила и силы за счет наведения в жидкостй электромагнитного поля высоко-й напряженности. Наиболее хорошо изучено свободное движение жидкости, вызванное гравитационными силами. [c.231]

В технических задачах ускорение силы тяжести от точки к точке рассматриваемого пространства практически не изменяется. Объемные же силы, вызванные центробежным эффектом или электромагнитным полем, могут изменя1ься в изучаемой жидкости за счет изменения вектора F, представляю1цего собой отношение силы, действующей на данный элемент жидкости, к массе этого элемента. Если учитывается толь- [c.231]

Для ламинарного режима результирующий эффект воздействия поля на течение зависит от ориентации и напряженности магнитного поля, а также от формы поперечного сечения канала. В случае продольного магнитного поля характер полностью развитого ламинарного течения не меняется, так как магнитное поле не взаимодействует с потоком из-за параллельности векторов скорости потока v и магнитной индукции B(v B). Если жидкость движется в поперечном магнитном поле (v LB), то в ней индуцируются замкнутые токи, которые приводят к возникновению объемной электромагнитной силы уХВ. Эта сила распределена по сечению канала таким образом, что она ускоряет медленно движущиеся слои жидкости у стенок и тормозит поток в центре канала, уплощая профиль скорости (эффект Гартмана). Уплощение профиля, в свою очередь, приводит к увеличению касательного напряжения на стенках Хст и, следовательно, к увеличению коэффициента сопротивления. На характер течения в поперечном магнитном поле существенное влияние оказывает и проводимость стенок, обусловливающая дополнительные потери напора. [c.60]

Плоская щель в поперечном магнитном поле. Ламинарное течение течение Гартмана). При движении жидкости в поперечном магнитном поле в плоскости поперечного сечения канала индуцируются замкнутые токи плотностью j. Токи замыкаются через узкие пристеночные слои жидкости толщиной 5 = 1 /На, которые формируются у стенок, перпендикулярных полю (так называемые гартма-новские слои). Появление токов у приводит к возникновению объемной электромагнитной силы f = =jxB. Эта сила распределена по сечению канала таким образом, что она ускоряет движение медленно движущихся слоев жидкости у стенок и тормозит поток в центре канала. В результате проявляется эффект Гартмана профиль скорости уплощается, а в гартмановских слоях существенно возрастают градиенты скорости. [c.56]

Неэлектропроводные стенки (а. =0). Если стенки канала, перпендикулярные полю, неэлектропроводные, то индуцированные токи j замыкаются по гартмановским слоям. Интеграл плотности тока по сечению и интеграл силы по сечению равны нулю, поэтому объемная электромагнитная сила не дает вклада в гидравлическое сопротивле- [c.56]

Силы, действующие на каждую частицу жидкости с массой АЛ1 = рД1 , т. е. силы, распределенные по массе. Эти сялы называются массовыми (объемными). К ним относятся сила тяжести, силы инерции (кориолисова сила инерции, переносная сила инерции), электромагнитные силы. В гидравлических задачах электромагнитные силы не рассматриваются, за исключением ряда специальных задач. К массовым силам относятся также гравитационные силы, подчиняющиеся закону всемирного тяготения Ньютона (например, силы притяжения Луны и Солнца при рассмотрении водных масс морей и океанов Земли). [c.14]

Во всех деформируемых и покоящихся средах в зависимости от их электромагнитных свойств наблюдаются более или менее сильные влияния электромагнитного поля на движение и макроскопическое состояние сред и обратное влияние движения сред на электромагнитные поля. Объекты, реализующие макровзаимодействие электромагнитного поля и среды, — это электрические заряды среды и проходящие в ней токи, и потому взаимодействия существенно различны в средах — проводниках, полупроводниках и диэлектриках. На скрепленный со средой электрический заряд объемной плотности р/ в электрическом поле напряженности Е в покое действует сила ре Е, которую он и передает единице объема среды ток объемной плотности проходящий в той же точке среды, при наличии магнитного поля с вектором магнитной индукции В в этом случае (в покое) сообщает единице объема среды силу УхЪ с. [c.262]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...