Тема: Численное моделирование формы свободной поверхности магнитной жидкости вокруг проводника с током
Аннотация: Рассматривается капля магнитной жидкости, покрывающая вертикальный проводник с током, под действием магнитного поля, создаваемого проводником, и силы тяжести. Математическая модель состоит из уравнений для формы свободной поверхности жидкости и уравнения для концентрации взаимодействующих магнитных наночастиц в магнитной жидкости. Вычислительный алгоритм разработан в виде итерационного согласования между конечно-разностной аппроксимацией свободной поверхности и методом Ньютона для значений концентрации на свободной поверхности. Вычисления демонстрируют скачкообразный переход от каплеобразных форм жидкости к тонкому покрытию проводника.
В этот раз семинар должен пройти в гибридном режиме
28 сентября прошел доклад д.ф.-м.н. Е.А.Михайлова. В нем было рассказано о магнитных полях галактик. Выступление началось с истории изучения вопроса: как впервые во времена Э.Ферми в ходе изучения космических лучей возникли предположения о магнитном поле в Млечном Пути, и как их изучают теперь. Особое внимание уделено механизму динамо. Кроме известных результатов, относящихся к спиральным галактикам, обсуждался магнетизм эллиптических галактик.
Ближайшее заседание планируется в понедельник, 28 сентября в 17.30, в аудитории 4-46 на физическом факультете МГУ
Докладчик: Е.А.Михайлов
Тема доклада: Магнитные поля галактик: общие представления и новые результаты
Доклад представляет собой обзор исследований магнитных полей галактик. Предполагается обсуждение наблюдательных методов изучения галактического магнетизма и теоретические представления, основанные на механизме динамо. Планируется обсудить общие сведения о крупномасштабном динамо и перспективы дальнейших исследований, в частности для эллиптических галактик
7 сентября с докладом выступил М.А.Соколов из ОИВТ РАН. Он представил результаты, которые должны войти в его диссертацию, посвященную изучению гидродинамики затопленной струи в магнитном поле. В докладе рассказывалось как об экспериментах, проведенных на ртути, так и о численном моделировании. Эти результаты имеют большое значение как для науки, так и для промышленности
Следующее заседание планируется 27 апреля, в 17.30, в аудитории 4-46.
Доклад А.А.Таранюка (физфак МГУ)
Перенос поля квазипериодическим течением
Доклад посвящён исследованию спектральных свойств оператора переноса поля в стационарном двумерном несжимаемом квазипериодическом течении. Рассматриваемая задача мотивирована проблемой кинематического динамо: оператор переноса сохраняет ключевую транспортно-диффузионную часть оператора магнитной индукции и потому служит удобной моделью для изучения влияния геометрии течения на эволюцию поля. В работе исследуется семейство течений, задаваемых как линейная комбинация двух гладких периодических соленоидальных полей с несоизмеримыми пространственными периодами; параметр смешения интерпретируется как мера степени квазипериодичности.
Показано, что для скалярной задачи все нетривиальные собственные значения имеют неположительную вещественную часть, так что экспоненциальный рост мод невозможен, а основной интерес представляет анализ наиболее медленно затухающих состояний. Особое внимание уделяется тому, что в пространстве квазипериодических функций спектр диффузионной части оператора существенно отличается от периодического случая: вследствие несоизмеримости масштабов нуль становится точкой накопления спектра, что связано с существованием эффективно крупномасштабных, медленно затухающих мод.
Для численного исследования используется разложение по квазипериодическим рядам Фурье, интерпретация задачи как периодической на четырёхмерном торе и псевдоспектральный метод. Выделение доминирующих собственных значений и собственных функций осуществляется с помощью спектральных проекторов, построенных по резольвенте оператора. Работа позволяет проследить, как степень квазипериодичности влияет на спектр транспортного оператора, характер доминирующих мод и эффективность перемешивания, и тем самым служит подготовительным этапом к дальнейшему изучению более сложной задачи о генерации магнитного поля.
13 апреля состоялся доклад А.П.Степановой, посвященный течениям жидких металлов под действием магнитных полей. Обсуждались течения в бесконечно длинном цилиндре, при растекании тока от малого верхнего электрода и в сосуде-"таблетке". Также говорилось и о технических приложениях. Благодарим Анастасию Павловну за интересный доклад!
Следующее заседание планируется 13 апреля, в 17.30, в аудитории 4-46.
Доклад А.П.Степановой (физфак МГУ)
Течения проводящих жидкостей в цилиндрическом объеме под действием магнитного поля
Электровихревые течения (ЭВТ) возникают при прохождении неоднородного электрического тока в результате силового воздействия вызванного взаимодействием тока с собственным или внешним магнитным полем. Такие течения возникают при электродуговом и электрошлаковом переплаве в металлургии, также имеют место в аккумуляторных батареях, играют значимую роль при охлаждении некоторых атомных реакторов и даже изучаются в океанологии. В работе рассмотрено электровихревое течение проводящей жидкости в цилиндрической геометрии с тремя электродами и во многих других важных с прикладной точки зрения геометриях. Поставленные задачи решались аналитически, численно, а также результаты сравнивали с экспериментальными данными.
30 марта состоялся доклад П.И.Полякова, сотрудника Объединенного института высоких температур РАН. Он рассказал об электровихревых течениях несжимаемых жидкостей. Был дан подробный исторический обзор как изучения данной проблемы, так и магнитной гидродинамики в целом. После этого автор сформулирован актуальные задачи, которые представляют интерес для современной науки в данной области. Представлены результаты лаборатории 10.2, относящиеся к ЭВТ как при постоянном, так и при переменном токе. Благодарим Павла Игоревича за интересный доклад!
Следующее заседание планируется в понедельник, 30 марта, в 17-30 в аудитории 4-46
Доклад П.И.Полякова (Объединенный институт высоких температур РАН)
Тема доклада: Электровихревые течения несжимаемых электропроводящих жидкостей
Вследствие взаимодействия электрических токов и магнитных полей в электропроводящей жидкости возникают пондеромоторные силы, в свою очередь являющиеся причиной движений самих жидкостей. Движения проводящих текучих сред под действием электромагнитных сил являются объектами изучения магнитной гидродинамики. В настоящем докладе предлагаются к вниманию исторический обзор и актуальное состояние магнитной гидродинамики несжимаемых жидкостей. Особо рассмотрены случаи течений жидкостей в замкнутых сосудах. Магнитная гидродинамика несжимаемых жидкостей интересна для: — металлургии, в которой широко используются электрические переплавные агрегаты, где движение жидкометаллических расплавов имеет вихревой характер; — атомной энергетики России, опирающейся в инновационных проектах на жидкометаллические носители; необходимо использование МГД-насосов — канальных устройств; — жидкометаллических батарей — аккумуляторов промышленного и энергетического назначения, эксплуатация которых сильно зависима от конфигурации электромагнитных полей внутри рабочего участка батареи
В понедельник, 16 марта, прошёл доклад Т.Т.Хасаевой, посвящённый магнитным полям во внешних областях галактик. Они могут объясняться различными механизмами: крупномасштабным динамо, магниторотационной неустойчивостью и мелкомасштабным динамо. В докладе подробно исследован каждый из указанных механизмов, обсуждались приближенные аналитические и численные решения. Надеемся, что в обозримой перспективе Т.Т.Хасаевой будет защищена диссертация по данной теме!
Следующее заседание планируется в понедельник, 16 марта, в 17-30 в аудитории 4-46
Доклад Т.Т.Хасаевой (физический факультет МГУ)
Тема доклада: Магнитные поля в окраинных областях галактик
Магнитные поля галактик существенно влияют на эволюцию турбулентных течений межзвездной среды. Их существование в некоторых галактиках в настоящее время подтверждается наблюдениями. Главным образом оценить его величину можно при помощи измерения угла фарадеевского вращения плоскости поляризации радиоволн, исходящих от интенсивно излучающих объектов, например пульсаров, коих вполне достаточно, чтобы зафиксировать наличие магнитного поля в галактике. На расстояниях до 10 кпк от центра галактики на формирование регулярных структур поля, как предполагается, главным образом влияет механизм динамо, для которого характерно конвертирование кинетической энергии турбулентных движений в энергию магнитного поля. Его действие основано на совместной работе двух явлений: альфа-эффекта и дифференциального вращения галактики; вместе с тем диссипативные эффекты (турбулентная диффузия) несколько тормозят этот процесс. Для того, чтобы действие динамо приводило к росту поля, необходимо чтобы характеристики исследуемого объекта удовлетворяли определенным критическим соотношениям. В противном случае нарастания магнитного поля за счет динамо не произойдет. Существует множество работ, посвященных исследованию эволюции полей в спиральных галактиках на расстояниях до 10 кпк. Вместе с тем, существуют свидетельства того, что на расстояниях более 15 кпк от центра галактики тоже могут существовать магнитные поля, несмотря на то что работа механизма динамо в той области должна быть существенно подавлена. В таком случае можно предположить, что помимо динамо на формирование регулярных структур поля могут влиять и другие явления, присутствие которых в основной части галактики может быть не замечено на фоне куда более существенного действия динамо. Скорости движения слоев межзвездного вещества в окраинных областях галактик могут различаться существеннее, нежели в основной части диска. В таком случае может возникать магниторотационная неустойчивость, которая также может вносить свой вклад в формирование поля. Ее присутствие и вклад можно оценить, решив задачу на собственные значения, полученную из уравнения неразрывности жидкости и уравнения магнитной индукции, с фиксированными концами. Кроме того, на развитие регулярных структур магнитного поля в таких областях может также влиять и мелкомасштабное динамо, действие которого ограничено размерами небольшой области – турбулентной ячейки. Тем не менее такое магнитное поле, усредненное по нескольким соседним областям, может оказаться вполне значимым в периферийных областях галактического диска.Текущий доклад посвящен изучению вкладов всех упомянутых явлений на формирование полей во внешних областях галактики
На семинаре, прошедшем в прошлый понедельник, выступил Степан Алексеевич Елистратов - выпускник кафедры математики, сотрудник Института системного программирования РАН. Он рассказал о том, какие вычислительные пакеты используются для решения задач гидродинамики. Был дан краткий обзор возникающих проблем, и показано, в каких случаях гораздо лучше использовать не собственные коды, а стандартные программные решения. Рассказано об основных преимуществах различных пакетов, а особое внимание уделено OpenFOAM. Степан Алексеевич на конкретных примерах показал, как работает эта программа и какие имеет достоинства.
Большое спасибо автору за интересный доклад! Ждём всех участников на следующих планируемых семинарах!
Следующее заседание планируется в понедельник, 02 марта, в 17-30 в аудитории 4-46
Доклад С.А.Елистратова (Институт системного программирования имени В.П.Иванникова РАН)
Тема доклада: Численные методы для решения некоторых прикладных задач гидродинамики
Динамика сплошной среды описывается уравнениями Навье-Стокса, решение которых представляет собой нетривиальную задачу. Известно весьма ограниченное количество точных решений для достаточно простых постановок, поэтому реальные задачи приходится решать численно, а особенности постановок, сложные формы геометрий, неустойчивости самого решения и огромная вычислительная емкость требуют специальных подходов, что делает использование авторских программных решений нецелесообразными, вынуждая обращаться к готовым пакетам. О преимуществах и недостатках подобных приложений и пойдет речь на семинаре.
Сегодня наш семинар продолжил свою работу в новом семестре!
Первый доклад сделал Е.А.Михайлов, и он был связан с течениями жидких металлов в магнитном поле. Сначала были обсуждены общие технические вопросы, возможные приложения. После этого представлены результаты для простой модельной задачи о течении в цилиндре бесконечной глубины. Затем показан результат численного решения задачи в цилиндре конечных размеров и эксперимент. В завершение продемонстрированы результаты для растекания тока от точечного электрода.
Мы благодарим всех слушателей за внимание и приглашаем на следующие семинары, информацию о которых планируется размещать в этом канале!
Следующее заседание планируется в понедельник, 16 февраля, в 17-30 в аудитории 4-46
Доклад д.ф.-м.н. Е.А.Михайлова (физический факультет МГУ)
Тема доклада: Течения жидких металлов в магнитном поле: некоторые задачи и приложения
В приложениях, связанных с электрометаллургией, созданием батарей и т.д. достаточно часто возникают токи, проходящие через хорошо проводящие жидкости. Это приводит к возникновению электромагнитных полей, провоцирующих возникновение закрученных течений. Это представляет большой интерес как с технической точки зрения, так и с позиции изучения возникающих физических процессов. В докладе планируется представить обзор некоторых задач магнитной гидродинамики жидких металлов, рассказать как о теоретических результатах, так и об их проверке в ходе лабораторных экспериментов.
Тема доклада: A Modular Computational Pipeline for Neutron Star Evolution with Reduced Computational Cost
This proposal introduces a modular computational framework designed to model the evolution of neutron stars while maintaining wide accessibility across diverse computational environments. The project aims to integrate parametric physics models that reproduce the central evolutionary processes of neutron stars; structural evolution, thermal history, magnetic field development, magnetospheric behavior, spin dynamics, environmental interaction, binary orbital evolution, and observable signatures; within a unified and flexible pipeline.
Each module is planned to undergo independent benchmarking against established astrophysical tools such as NSCool, Viganò et al., and COSMIC to ensure consistency with widely used approaches in the field. The modular architecture supports future upgrades and the incorporation of new physics as theoretical and computational advances emerge.
Based on current projections, the completed framework is expected to perform evolutionary simulations with substantially reduced runtime while delivering results comparable in accuracy to detailed GPU-based methods. This capability is anticipated to enable extensive exploration of formation and evolutionary scenarios, including millisecond-pulsar pathways, magnetar population development, neutron stars in diverse galactic environments, and gravitational-wave progenitors.
The proposed system is envisioned as a complementary tool within the broader astrophysics ecosystem, positioned to bridge high-detail numerical methods and population-level synthesis approaches. Once accomplished, it may enhance neutron-star evolution research by providing a platform that supports both physical fidelity and efficient parameter-space exploration across a wide range of computational resources.
1 декабря состоялось заседание нашего семинара, посвященное симметрии и асимметрии магнитных полей на Солнце. Антонина Сергеевна Шибалова (ИЗМИРАН, г.Троицк) представила доклад, в котором обсуждались изменения площади пятен в ходе солнечных циклов. Обсуждалась возможность независимого действия динамо в разных областях Солнца, которая, по-видимому, не подтверждается. Большое внимание было уделено наблюдениям и их обработке. Тема вызвала большой интерес и обсуждения как во время заседания, так в кулуарах после него.
How can I read @mhd_seminar without a Telegram account?
TGViewer shows the public web preview Telegram publishes for Магнитная гидродинамика в фундаментальных и прикладных задачах: recent posts, photos, videos and the subscriber count, with no app, login or account.
How many subscribers does Магнитная гидродинамика в фундаментальных и прикладных задачах have?
Магнитная гидродинамика в фундаментальных и прикладных задачах (@mhd_seminar) has 45 subscribers on Telegram, refreshed roughly every 30 minutes.
Does Магнитная гидродинамика в фундаментальных и прикладных задачах know I viewed it here?
No. Public channel previews carry no viewer identity, and TGViewer has no accounts or tracking of what you look up.
