Convezione magnetoidrodinamica mista monodimensionale

Questo capitolo tratta il flusso magnetoidrodinamico (MHD) di un fluido elettricamente conduttivo in un condotto rettangolare verticale indefinito. Possono essere presenti un termine di generazione interna di calore e un gradiente di potenziale elettrico. Si assume che il campo magnetico, l’accelerazione di gravità e il gradiente di temperatura siano mutuamente ortogonali, e che il gradiente di potenziale elettrico (se presente) sia parallelo al gradiente termico. Le equazioni di governo includono, oltre a quelle di continuità, quantità di moto ed energia termica, un’equazione di Poisson per il potenziale elettrico e un’equazione costituitiva per la densità totale di corrente elettrica. Vengono ricavate soluzioni esatte che mostrano come, a seconda delle condizioni al contorno e dei termini di sorgente presenti, il sistema può funzionare in una varietà di regimi alternativi che includono la pompa elettromagnetica diretta e inversa, il generatore MHD diretto e inverso e una modalità puramente dissipativa. In presenza di convezione naturale, il sistema può anche funzionare da macchina termica convertendo energia termica in energia elettrica e/o meccanica.