ЭГД

Механика сплошных сред

Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса Теория упругости Напряжение · Тензор · Твёрдые тела · Упругость · Пластичность · Закон Гука · Реология · Вязкоэластичность Гидродинамика Жидкость · Гидростатика · Гидродинамика · Вязкость · Ньютоновская жидкость · Неньютоновская жидкость · Поверхностное натяжение Основные уравнения Уравнение непрерывности · Уравнение Эйлера · Уравнения Навье — Стокса · Уравнение диффузии · Закон Гука Известные учёные Ньютон · Гук Бернулли · Эйлер · Коши · Стокс · Навье

Электрогидродинамика (ЭГД) — физическая дисциплина, возникшая на пересечении гидродинамики и электрофизики. Она изучает процессы движение заряженной жидкости под действием электрического поля. Основателем этого направления был Георгий Андреевич Остроумов^[1].

Система уравнений для несжимаемой жидкости

$- \nabla \cdot (\epsilon_0 \epsilon_r \nabla \phi )= \rho$ — уравнение Пуассона

$\rho \frac{\partial \vec v}{\partial t} + \rho (\vec v \cdot \nabla) \vec v = - \nabla p + \eta \Delta \vec v - \rho \nabla \phi$ — уравнение Навье — Стокса

$\nabla \cdot \vec v = 0$

$\frac{\partial \rho}{\partial t} + \operatorname{div}(-D \nabla \rho - \rho \mu \nabla \phi) = R - \vec v \cdot \nabla \rho$ — уравнение Нернста — Планка (англ.)

Электрогидродинамические явления

Электрогидродинамические явления были известны достаточно давно. В середине XVIII в. появилась возможность работать с высокими напряжениями ( см. Лейденская банка, Электрофорная машина). Первый "мистический опыт", связанный с ЭГД явлениями состоял в следующем: напротив горящей свечи, ставилось коронирующее острие, в результате свеча задувалась. Другой опыт - "франклиново колесо". Если на электрод в форме свастики с иглами на конце, подавать высокое напряжение, то данный электрод приходит в движение. Электрогидродинамические явления описывал Фарадей :

Если пинту хорошо очищенного и отфильтрованного масла налить в стеклянный сосуд и опустить в нее два провода, подключенных к электрофорной машине, то вся жидкость прийдет в необычайно бурное движение.

Оригинальный текст (англ.)  

When the phenomena of currents are observed in dense insulating dielectrics, they present us with extraordinary degrees of mechanical force. Thus, if a pint of well-rectified and filtered (1571.) oil of turpentine be put into a glass vessel, and two wires be dipped into it in different places, one leading to the electrical machine, and the other to the discharging train, on working the machine the fluid will be thrown into violent motion throughout its whole mass, whilst at the same time it will rise two, three or four inches up the machine wire, and dart off jets from it into the air.

— Майкл Фарадей ^[2]

Применение электрогидродинамических явлений

Электрогидродинамические явления применяются для интенсификации теплообмена ( например, когда естественная конвекция затруднена - в космосе). Также ЭГД явления используются в электрофильтрах и ионизаторах.

См. также

Магнитогидродинамика

Примечания

1. ↑ http://niirf.spbu.ru/LAB4/_saitEGD/Istor.htm
2. ↑ http://infomotions.com/etexts/gutenberg/dirs/1/4/9/8/14986/14986.htm