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《磁流体无网格方法及应用》以加权残量法为基础，以管道中磁流体流动为应用背景，系统介绍了典型无网格方法，主要包括无网格局部径向基函数法、局部彼得洛夫迦辽金法、无网格迦辽金法、无网格径向基点插值法及无网格配点法等在磁流体流动中的应用，进行了大量数值仿真实验，分析了影响算法精度的典型参数，并对部分无网格算法进行了改进。
第1章 绪论 1
1.1 磁流体流动的研究现状 1
1.2 无网格算法的应用及进展 3
1.3 无网格算法定义及分类 7
第2章 加权残量法 10
2.1 配点法 12
2.2 子域法 13
2.3 Galerkin法 13
2.4 最小二乘法 14
2.5 局部Petrov-Galerkin法 14
第3章 无网格插值方法 16
3.1 多项式基点插值法 16
3.2 加权最小二乘法 26
3.3 Hermite型加权最小二乘法 28
3.4 移动最小二乘法 32
3.5 径向基函数法 35
3.6 Hermite径向基函数法 38
第4章 磁流体力学基本方程 44
4.1 引言 44
4.2 磁流体力学方程组 45
4.2.1 电磁学方程 45
4.2.2 动力学方程 47
4.2.3 磁场边界条件 49
4.2.4 矩形管磁流体方程 50
4.2.5 无量纲方程 52
第5章 局部径向基点插值法求解充分发展的MHD流动 53
5.1 引言 53
5.2 局部径向基点插值法的稳定MHD流动方程 53
5.2.1 局部加权残量法 53
5.2.2 局部径向基点插值法磁流体方程 56
5.2.3 积分方程 59
5.2.4 边界条件 60
5.3 相关概念 62
5.3.1 局部域 62
5.3.2 权函数 62
5.3.3 刚度矩阵 63
5.4 数值求解 63
5.4.1 参数影响 63
5.4.2 计算结果 69
5.5 评述 72
第6章 无网格局部Petrov-Galerkin法求解充分发展
的MHD流动 73
6.1 引言 73
6.2 本质边界条件 73
6.3 数值计算 74
6.3.1 参数影响 74
6.3.2 计算结果 75
6.4 评述 78
第7章 无网格Galerkin法求解矩形管道中的MHD流动 79
7.1 引言 79
7.2 无网格Galerkin法 80
7.2.1 无网格Galerkin法的磁流体方程 80
7.2.2 方程离散 81
7.2.3 数值积分 83
7.2.4 数值求解 83
7.2.5 稳定化方法 91
7.2.6 结果对比 92
7.3 评述 97
第8章 无网格径向基点插值法及二阶无网格径向基点
插值法求解稳定的MHD流动 98
8.1 引言 98
8.2 无网格径向基点插值法 98
8.2.1 径向基形函数 98
8.2.2 径向基点插值法MHD方程 99
8.2.3 典型参数分析 99
8.3 二阶无网格径向基点插值法 101
8.3.1 二阶无网格径向基点插值基本方程 102
8.3.2 程序设计 105
8.4 数值求解 106
8.4.1 矩形管 106
8.4.2 圆管 115
8.4.3 绝缘涂层有破裂的管道 116
8.4.4 外加磁场角度对流动的影响 118
8.5 评述 121
第9章 迎风无网格配点法求解绝缘管道中MHD流动 123
9.1 引言 123
9.2 磁流体流动的无网格配点法 124
9.2.1 磁流体控制方程 124
9.2.2 时间项差分 125
9.2.3 无网格配点法离散方程 125
9.2.4 迎风格式 126
9.3 数值求解 127
9.4 评述 136
参考文献 137
《磁流体无网格方法及应用》可供从事能源动力、反应堆热工水力，力学及数值计算研究等方面的科学技术人员及相关专业的高年级本科生、研究生和教师参考使用。
发电机主要是运用楞次定律来发电：即切割磁感线做功来得到电流（风力，火力，水力发电站都是）还有用光子（参加物理光学）的溢出功来打击电板来得到电流发电（太阳能电池）核能发电原理不是很清楚。我知道的就这些了...
磁流体发电技术，就是用燃料（石油、天然气、燃煤、核能等）直接加热成易于电离的气体，使之在2000℃的高温下电离成导电的离子流，然后让其在磁场中高速流动时，切割磁力线，产生感应电动势，即由热能直接转换成...
根据电磁感应原理，用导电流体（气体或液体）与磁场相对运动而发电。导电流体在通道中横越磁场B流过时，由于电磁感应而在垂直于磁场和流速的方向上感生出一个电场E，如把导电流体与外负载相接，导电流体中的能量就...
磁流体发电机的原理及应用
磁流体发电机的原理及应用
磁流体发电机的原理及应用 刘升 随着人们对环保要求的提高， 人们逐渐淘汰火力发电， 转向其他更环保的发 电方式。磁流体发电就是其中一种。 本文就磁流体发电的基本原理的几种理想模 型进行分析，并结合实际生产将理想模型实际化， 简要地阐述了磁流体发电机的 发展前景和所面临的问题和一些不成熟解决方法。 首先介绍一下磁流体发电机。 磁流体发电机， 又叫等离子发电机， 是根据电 磁感应原理，用导电流体，例如空气或液体，与磁场相对运动而发电的一种设备。 磁流体发电，是将带电的流体 (离子气体或液体 )以极高的速度喷射到磁场中去， 利用磁场对带电的流体产生的作用，从而发出电来。 下面简单介绍一下磁流体发电机的原理和理想模型电动势、电功率推导。 如图所示，在外磁场中的载流导体除受安培力之外， 还会在与电流、 外磁场 垂直的方向上出现电荷分离， 而产生电势差或电场， 称其为霍尔效应。 若载流导 体为导电的流
磁流体力学主要应用于三个方面:天体物理、受控热核反应和工业。
宇宙中恒星和星际气体都是等离子体，而且有磁场，故磁流体力学首先在天体物理、太阳物理和地球物理中得到发展和应用。当前，关于太阳的研究课题有:太阳磁场的性质和起源，磁场对日冕、黑子、耀斑的影响。此外还有:星际空间无作用力场存在的可能性，太阳风与地球磁场相互作用产生的弓形激波，新星、超新星的爆发，地球磁场的起源，等等。
磁流体力学在受控核反应方面的应用，有可能使人类从海水中的氘获取巨大能源。对氘、氚混合气来说，要求温度达到5000万到1亿度，并对粒子密度和约束时间有较高的要求。而使用环形磁约束装置在受控热核反应的研究中显出较好的适用性和优越性。
磁流体力学除了与开发和利用核聚变能有关外，还与磁流体发电密切联系。磁流体发电的原理是用等离子体取代发电机转子，省去转动部件，这样可以把普通火力发电站或核电站的效率提高15~20%，甚至更高，既可节省能源，又能减轻污染。
飞行器再入大气层时，激波、空气对飞行器的摩擦，使飞行器的表面空气受热而电离成为等离子体，因此利用磁场可以控制对飞行器的传热和阻力。但由于磁场装置过重，这种设想尚未能实现。
此外，电磁流量计、电磁制动、电磁轴承理论、电磁激波管等也是磁流体力学在工业应用上所取得的成就。
磁流体发电是一种新型的高效发电方式，其定义为当带有磁流体的等离子体横切穿过磁场时，按电磁感应定律，由磁力线切割产生电;在磁流体流经的通道上安装电极和外部负荷连接时，则可发电。
为了使磁流体具有足够的电导率，需在高温和高速下，加上钾、铯等碱金属和加入微量碱金属的惰性气体(如氦、氩等)作为工质，以利用非平衡电离原理来提高电离度。前者直接利用燃烧气体穿过磁场的方式叫开环磁流体发电，后者通过换热器将工质加热后再穿过磁场的叫闭环磁流体发电。
磁流体发电本身的效率仅20%左右，但由于其排烟温度很高，从磁流体排出的气体可送往一般锅炉继续燃烧成蒸汽，驱动汽轮机发电，组成高效的联合循环发电，总的热效率可达50%~60%，是目前正在开发中的高效发电技术中最高的。同样，它可有效地脱硫，有效地控制NOx的产生，也是一种低污染的煤气化联合循环发电技术。
磁流体密封装置是由不导磁座、轴承、磁极、永久磁铁、导磁轴、磁流体组成，在磁场的作用下，使磁流体充满环形空间，建立起一系列"O型密封圈"，从而达到密封的效果。
《样条无网格法》主要介绍固体力学、结构力学、智能结构力学、计算力学、工程技术科学及相关交叉学科的样条无网格法及其应用，内容包括基本概念、样条函数、样条有限点法、样条加权残数法、样条边界元法、样条无网格法及其在工程线弹性分析、非线性分析、动力分析、稳定性分析、极限承载能力分析、可靠性分析、智能结构分析、电磁场分析及相关交叉学科中的应用。《样条无网格法》内容丰富、新颖，富有创造性，因此对促进固体力学、结构力学、计算力学、工程技术科学及交叉学科的科技进步有重大意义。
等离子体的密度范围很宽。对于极其稀薄的等离子体，粒子间的碰撞和集体效应可以忽略，可采用单粒子轨道理论研究等离子体在磁场中的运动。对于稠密等离子体，粒子间的碰撞起主要作用，研究这种等离子体在磁场中的运动有两种方法。一是统计力学方法，即所谓等离子体动力论，它从微观出发，用统计方法研究等离子体在磁场中的宏观运动;二是连续介质力学方法即磁流体力学，把等离子体当作连续介质来研究它在磁场中的运动。
磁流体力学是在非导电流体力学的基础上，研究导电流体中流场和磁场 的相互作用。进行这种研究必须对经典流体力学加以修正，以便得到磁流体力学基本方程组。
磁流体力学基本方程组具有非线性且包含方程个数又多，所以求解困难。但在实际问题中往往不需要求最一般形式的方程组的解，而只需求某一特殊问题的方程组的解。一般应用量纲分析和相似律求得表征一个物理问题的相似准数，并简化方程，即可得到有实用价值的解。
磁流体力学相似准数有雷诺数、磁雷诺数、哈特曼数、马赫数、磁马赫数、磁力数、相互作用数等。求解简化后的方程组不外是分析法和数值法。利用计算机技术和计算流体力学方法可以求解较复杂的问题。
磁流体实际应用