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内容简介
磁流体力学是经典电动力学和连续介质流体力学相结合而形成的一门边缘学科．它始于探索地球和天体物理环境中流体的运动规律和磁场的位形特征，而且在地球和天体物理的广泛应用中得到迅速发展．本书结合一些典型的宇宙问题，描述了磁流体力学的基本概念和方法；同时兼顾了物理模型的背景和数学处理的技巧，探讨了宇宙磁流体力学的基本内容．
本书的主要读者对象是天体物理、地球和空间物理、流体力学以及有关学科的高年级大学生、研究生、教师和科研人员．
目录
- 前言
第一章 导论
§1.1 历史背景
§1.2 宇宙磁场
§1.3 宇宙导电流体
§1.4 宇宙磁流体力学
第二章 磁流体力学的基本关系
§2.1 电磁流体的连续介质描述
1．运动介质电动力学概要
2．连续介质力学的守恒关系
3．电磁流体力学的守恒关系
§2.2 粘性应力与热流
1．流体的应力和应变
2．热传导
3．热辐射
§2.3 状态方程
1．完全气体近似
2．等离子体的状态方程
3．saha公式
4．等离子体的完全气体近似
§2.4 多组元流体模型和电流方程
1．多组元模型
2．完全电离等离于体的电流方程
3．部分电离气体的电流方程
§2.5 磁流体力学近似
1．磁流体力学近似条件
2．磁流体力学方程组
§2.6 磁流体力学的边界条件
1．电磁场的边界条件
2．力学边界条件
3．理想磁流体力学的间断面
4．地球磁层边界的切向间断面模型
§2.7 正交坐标系中磁流体力学方程组的表示法
第三章 磁流体力学的特性
§3.1 磁流体力学的相似参数
§3.2 洛伦茨力的力学效应
1．洛伦茨力的各种表述方法
2．洛伦茨力对运动的影响
3．洛伦茨力引起的波动
§3.3 磁场的扩散
1．磁扩散
2．Sweet-Parkef磁合并机制
3．小磁雷诺数近似
§3.4 磁冻结效应
1．阿尔文定理
2．磁冻结的概念
3．等旋转定理
§3.5 磁流体力学的边界条件
§3.6 无碰撞等离子体的磁流体力学描述
第四章 磁流体静力学
§4.1 静力学无力场
1．一维无力场
2．二维无力场
3．三维无力场
§4.2 地球磁尾的平衡位形
1．二维渐近模型
2．二维磁场的准确解
3．与无碰撞等离子体理论的比较
§4.3 二维磁流体静力学平衡
1．磁势函数方法
2．级数展开法
3．相似解
§4.4 非轴对称磁流体静力学
1．相对于偶极场的偏离
2．黑子磁场的扭转纤维结构
3．日球磁场
4．关于宇宙磁场位形的拓扑不变性
第五章 磁流体力学波动
§5.1 声波
1．讨论波动的方法
2．波动的近似处理
3．波动能量的守恒关系
4．太阳大气加热的能源
§5.2 阿尔文波
1．物理图象
2．有限振幅阿尔文波
3．不可压流体中的小扰动阿尔文波
4．太阳大气中的阿尔文波
5．太阳风中的阿尔文涨落
§5.3 磁流体力学波
1．理想磁流体力学的波动
2．Freidrichs图
3．有限电阻对磁声波的影响
§5.4 磁流体力学简单波
1．磁流体力学简单波的模式
2．磁流体力学简单波的关系
3．简单波的叠起
§5.5 重力的影响
1．重力波
2．磁声重波
第六章 磁流体力学激波
§6.1 磁流体力学激波关系
1．激波关系
2．磁流体力学激波的性质
3．导灭（switch-off）和导生（Switch-on）激波
§6.2 磁流体力学激波的方向性
1．弱激波近似
2．任意强度的激波
§6.3 激波的进化性
1．气体动力学激波的进化性
2．磁流体力学激波的进化性
3．非进化性激波的注释
§6.4 磁流体力学激波结构
1．激波层的方程
2．Bn=0时的激波结构
§6.5 磁流体力学激波关系讨论
1．将激波后的量用激波前的量表示
2．θ=0和θ=π/2的情况
3．弱激波近似
4．日球内层慢激波
第七章 磁流体力学流动
§7.1 一维定常流动
1．太阳风的加速机制
2．强磁通量管中的流动
3．洛伦茨力的影响
§7.2 二维定常流动
1．射电星系射流结构中的磁场
2．太阳风的二维流动特性
3．一类自洽解
4．二维定常流的一般讨论
5．定常绕流
§7.3 运动学无力场
1．轴对称运动学无力场
2．磁绳的动力学模型
3．旋转运动扭绞磁力线储能
4．相似解
§7.4 磁力线合并机制
1．基本概念
2．数学描述
3．应用
4．关于Petschek磁合并机制的讨论
第八章 磁流体力学不稳定性
§8.1 维里定理
1．广义维里定理
2．经典的维里定理
3．磁场的影响
§8.2 Kelvin-Helmholtz不稳定性
1．流体力学切向间断面的稳定性
2．磁流体力学的Helmholtz不稳定性
3．地球磁层内的微脉动
§8.3 Rayleigh-Taylor不稳定性
1．流体力学的Rayleigh-Taylor不稳定性
2．磁流体力学Rayleigh-Taylor不稳定性
3．自引力气体盘中的Rayleigh-Taylor不稳定性
§8.4 热力不稳定性
1．热对流
2．磁场对热力不稳定性的影响
§8.5 撕裂模不稳定性
1．简单理论
2．撕裂模不稳定性解释天体中的爆发过程
§8.6 能量原理和等离子体柱的不稳定性
1．线性化位移矢量方程
2．能量原理
3．圆柱等离子体的一维能量原理
第九章 磁流体力学湍流
§9.1 流体力学湍流
1．雷诺应力
2．混合长度理论
3．局部各向同性近似
4．湍流谱分析
§9.2 各向同性磁流体力学湍流
1．涡场与磁场的类比
2．各向同性磁流体力学湍流的统计理论
3．磁流体力学湍流谱
§9.3 一阶光滑近似
1．运动学描述
2．湍流输运系数
3．有螺度的湍流
§9.4 有涨落效应的磁流体静力学关系
1．通常湍流近似
2．局部展开
3．太阳大气中的湍流场
第十章 发电机理论
§10.1 发电机效应简例
1．盘单极发电机
2．地球大气层发电机
3．太阳风-磁层发电机
4．太阳活动周期的半经验模型
§10.2 自持发电机的特性
1．磁场的衰减和维持
2．无发电机定理
3．运动学自激发电机的数学描述
§10.3 地球层流发电机理论
1．地球运动学发电机的描述
2．自由衰减模（Rm=0）
3．地球发电机方程的形式解
§10.4 湍流发电机理论
1．基本概念
2．Брагинский的弱非轴对称理论
3．平均场电动力学的α2发电机
4．αω发电机模型
§10.5 关于发电机理论的讨论
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