雷诺数
圆管中水流雷诺数

水流的雷诺数在流体力学中被广泛用于描述流体流动的不稳定性和混沌现象。
本文将介绍雷诺数的概念,并探讨其在圆管中水流中的应用。
1. 雷诺数的概念雷诺数是一种无量纲数,由法国物理学家雷诺在19世纪末提出。
它用来描述流体流动的稳定性和混沌程度。
雷诺数(Re)定义为流体的惯性力和粘性力之比。
雷诺数的公式如下:Re = (ρ * V * L) / η其中,ρ是流体的密度,V是流体的速度,L是流体流动的特征长度,η是流体的粘度。
2. 圆管中水流的雷诺数在圆管中,当水流的速度和管径固定时,雷诺数可以用来描述流体流动的特性和行为。
具体来说,雷诺数越大,流动趋向于无序和混乱;雷诺数越小,流动趋向于有序和稳定。
在圆管中,雷诺数的计算公式变为:Re = (ρ * V * D) / η其中,ρ是水的密度,V是水流的速度,D是圆管的直径,η是水的粘度。
3. 雷诺数的应用雷诺数在圆管中水流中的应用主要体现在以下几个方面:3.1 流体稳定性当雷诺数小于临界雷诺数时,水流呈现出稳定的层流状态,流线整齐且不交错。
在层流状态下,水流的速度分布和压力梯度较为均匀,对于某些实验或工程应用来说,层流状态是必需的。
3.2 转变层流到湍流当雷诺数超过临界雷诺数时,水流呈现出不稳定的湍流状态。
湍流状态下,水流速度和压力分布不规则,出现涡流和旋涡,并且流动非常不稳定。
湍流状态下的水流会引起更大的能量损耗,同时对于某些工程应用来说,湍流状态是不可避免的。
3.3 湍流的阻力湍流状态下的水流相比于层流状态下,对于管壁的阻力更大。
湍流的阻力通常可以用阻力系数来表示,而阻力系数与雷诺数有关。
当雷诺数很小时,阻力系数较小;当雷诺数逐渐增大时,阻力系数会增大。
3.4 管道设计对于设计圆管中的水流系统来说,了解雷诺数的变化对于确定管道尺寸、流速范围和系统参数非常重要。
根据具体的工程需求,可以通过调整流速和管道直径来控制雷诺数从而达到所需的流体状态。
结论雷诺数是描述流体流动稳定性和混沌程度的无量纲数。
雷诺数计算

雷诺数计算
雷诺数计算是一种用于衡量不同流体流动的参数,它可以用来表明流体流动性,对于流体力学设计和分析非常重要。
雷诺数通常指定为流体总阻力,由体积流量与所受压力差异组成,和分子重量或者温度及流速之间的关系。
它可被简单地定义为流体的粘度除以结构应力,它可以用来描述流体中的应力分布。
可以通过以下公式来计算雷诺数:
Re=ρvD/μ
其中:
Re:雷诺数
ρ:流体密度
v:流速
D:管道的直径
μ:流体的粘性系数
雷诺数可以分为三个不同的类型:
1.雷诺数:小雷诺数小于2300,它意味着粘性流体和低速流体,它在水管、工厂紊流等中普遍存在。
2. 中雷诺数:中雷诺数在2300~10450之间,它意味着中速流体,它主要存在于污水处理、热交换器中。
3.雷诺数:大雷诺数大于10450,它意味着高速流体,它普遍存在与飞机设计中。
雷诺数在流体力学设计和分析中起着重要的作用,因为它决定了
流体的流动性。
当雷诺数低于2300时,表明流体是粘性流动,而当雷诺数达到多高时,表示流体是不粘性流动,可以获得更高的流量。
此外,雷诺数还可以用来评估流体设计的有效性,包括管子的类型,管道布局,和创建不同流动状态,如湍流。
此外,它还可以帮助流动预测和估算管道压降,确定最佳操作条件,和维护流体流动标准。
可知,雷诺数是一种衡量流体流动性的重要参数,它与流速,流体的粘度,管道的直径,流体的结构应力等有着密切的关系,在流体力学设计和分析中具有重要作用,主要用于评估流体设计的有效性,和预测和估算管道压降,确定最佳操作条件。
气体雷诺数计算公式

气体雷诺数计算公式雷诺数(Reynolds number)是一个用于描述流体流动状态的重要无量纲数。
在气体流动中,雷诺数的计算公式为:Re = ρvd/μ ,其中ρ是气体的密度,v 是气体的流速,d 是特征长度,μ 是气体的动力粘度。
咱先来说说这个密度(ρ)哈。
比如说空气,它在不同的条件下密度会有所变化。
就像在大热天,空气受热膨胀,密度就会变小;而在大冷天,空气收缩,密度就相对大一些。
再来讲讲流速(v)。
想象一下,你吹气球的时候,刚开始气吹得慢,后来越吹越快,这就是流速的变化。
气体流速的大小会直接影响雷诺数的大小,从而决定气体的流动状态是层流还是湍流。
特征长度(d)呢,它的选择可有讲究啦。
比如说在一根管道里流动的气体,管道的直径就可以作为特征长度。
但如果是在一个复杂的空间里,那选择合适的特征长度就得好好琢磨琢磨,不然计算出来的雷诺数可就不准喽。
最后是动力粘度(μ),这个就有点抽象啦。
简单说,它反映了气体内部的摩擦力。
不同的气体,动力粘度可不太一样。
给您举个具体的例子吧。
假设我们有一根直径为 0.1 米的管道,里面流动着空气。
空气的流速是 5 米每秒,空气在常温常压下的密度约为 1.2 千克每立方米,动力粘度约为 1.8×10⁻⁵帕斯卡秒。
那咱们来算算雷诺数。
首先,密度ρ = 1.2 千克每立方米,流速 v = 5 米每秒,管道直径 d= 0.1 米,动力粘度μ = 1.8×10⁻⁵帕斯卡秒。
把这些数值代入公式Re = ρvd/μ ,得到:Re = 1.2×5×0.1 / (1.8×10⁻⁵)算一下,Re 大约等于 333333 。
一般来说,当雷诺数小于 2300 时,气体流动是层流;当雷诺数大于 4000 时,就是湍流;在 2300 到 4000 之间,属于过渡状态。
咱刚才算的这个雷诺数远大于4000 ,所以在这根管道里,气体的流动是湍流。
在实际的工程应用中,比如设计通风系统、管道运输等等,准确计算气体的雷诺数那可是相当重要的。
雷诺数的表达式和物理意义

雷诺数(Reynolds Number)是流体力学中的一个重要参数,它表示流体的粘性与动能的相对大小,用来判断流体的流动类型。
雷诺数的表达式为:
Re = νL/μ
其中,Re 是雷诺数,L 是流体中的物理量的线性尺寸(如管道的直径),ν是流体的粘性系数(即流体的动力粘度),μ是流体的运动粘度(即流体的动能粘度)。
雷诺数的物理意义是,当雷诺数很小时,表明流体的粘性很大,流动类型为滞流;当雷诺数很大时,表明流体的粘性很小,流动类型为湍流。
一般而言,当雷诺数在20~4000之间时,流动类型为湍流;当雷诺数小于20时,流动类型为滞流;当雷诺数大于4000时,流动类型为射流。
雷诺数在流体力学中有广泛的应用,如流动类型的判断、流动换热的计算、流动压力的估算等。
雷诺数公式

雷诺数公式
拉雷诺数是由法国数学家拉雷诺(Leonard Euler)在1760年发现的数字。
它是一种有趣的数学公式,它的基本形式为:(n)^2 + (n+1)^2 = (2n+1)^2
拉雷诺数的关键点在于,其数字可以被分解为三个数字的平方和。
例如,5^2 + 6^2 = 29^
拉雷诺数的另一个特点是,其最小值是
3,最大值是无穷大。
它也可以用于证明对称性,如以下形式:(n)^2 + (n+m)^2 = (n+m+1)^2
这可以用来证明,如果两个数字的平方和等于一个数字的平方,那么这两个数字之差等于
1。
拉雷诺数可以用来证明各种数学定理,包括平方和定理,勾股定理和其他一些定理。
它也可以用于解决各种实际问题,比如求解三角形面积,解决最短路径问题等。
拉雷诺数的利用不仅仅局限于数学领域,它也可以用于绘制美丽的图形,例如拉雷诺三角形,圆形和其他多边形。
这些图形有时也被称为拉雷诺图形。
雷诺数表征

雷诺数表征雷诺数(Reynolds number)是流体力学领域中,用于描述流体内流动特性的一个无量纲数,由19世纪末英国科学家奥塞特·雷诺斯(Osborne Reynolds)提出。
雷诺数的定义是流体的惯性力和黏性力之比,可以用来表征流体的流动状态和性质,是流体流动研究中的重要参数之一。
雷诺数的概念不仅在流体力学学科中广泛应用,也被应用于空气动力学中。
雷诺数是在流体力学研究中,通过对流体在不同流动状态下的表现进行综合的无量纲数。
它的计算公式为:Re = ρVL/μ,其中ρ是流体的密度,V是流体的流速,L是流动过程中的特征长度,而μ是流体的动力黏度。
根据公式可以看出,雷诺数与流速、密度、黏度和特征长度的关系密切。
雷诺数的作用是通过无量纲化提供了不同流体流动状态的比较基准。
当流动过程中的雷诺数小于一定临界值时,可以认为流体的内部黏性强于惯性,流动稳定,通常称为层流;而当雷诺数达到临界值以上,流体内部的惯性力开始超过黏性力,流动变得不稳定,形成湍流。
在实际应用中,雷诺数的大小通常决定了流体在不同状态下的流动特性。
对于内部流动,当雷诺数小于临界值时,流动状态较稳定,且流体运输过程中能保持一定的结构性,通常应用于燃烧流动、导热传质等实际问题中。
而当雷诺数超过临界值时,流体流动变得复杂且无序,形成湍流。
湍流状态的流体混合性更强,能够有效地加速传质和传热过程。
因此,在某些工程领域中,湍流状态的流体流动更能满足实际的需求。
雷诺数还可以用来研究流体的分离现象。
在一些流动过程中,当雷诺数达到一定临界值时,流体会分离成两个或多个流体区域。
这种分离现象可以用于空气动力学领域中的翼型流动以及其他船舶、汽车等工程领域的流体设计中,通过调节雷诺数来控制流体的分离现象,以达到更优的流动效果。
总之,雷诺数在流体力学研究中扮演着重要的角色,它不仅用于描述流体的流动状态和性质,还可以用来研究流体的分离现象。
通过无量纲化的方式将流体的性质和流动特性进行定量化,雷诺数为我们提供了比较基准,使得我们能够更好地研究和理解流体力学现象,从而为工程领域的流体设计提供指导和优化方案。
流体动力学中的雷诺数及其应用

流体动力学中的雷诺数及其应用1. 引言流体动力学是研究流体力学性质和流体行为的分支学科,雷诺数(Reynolds number)是流体动力学中的一个重要参数,用于描述流体中惯性力和粘性力之间的相对重要性。
在此文档中,我们将探讨雷诺数的定义、计算方法以及其在流体动力学中的应用。
2. 雷诺数的定义雷诺数是由英国工程师奥利弗·雷诺兹(Osborne Reynolds)于19世纪末提出的,用于描述流动中的惯性效应和粘性效应。
雷诺数的定义如下:$$Re = \\frac{{\\rho v L}}{{\\mu}}$$其中,Re为雷诺数,$\\rho$为流体的密度,v为流体的速度,L为流动的特征长度,$\\mu$为流体的粘度。
3. 雷诺数的计算方法为了计算雷诺数,我们需要知道流体的密度、速度、特征长度以及粘度。
这些数据可以通过实验测量或数值模拟获得。
3.1 实验测量实验测量是获取流体参数的常用方法之一。
通过在实验室中安装流体力学实验设备,可以测量流体的密度、速度和粘度。
特征长度可以根据流体中的几何形状确定。
3.2 数值模拟数值模拟是计算流体参数的常用方法之一。
通过使用计算流体动力学(CFD)软件,可以模拟流体的行为并计算流体的密度、速度和粘度。
特征长度可以通过模拟中的流动几何形状确定。
3.3 例子假设我们要计算水流在圆管中的雷诺数。
已知水的密度为1000 kg/m³,管道内径为0.1 m,水流速度为1 m/s,水的粘度为0.001 Pa·s。
根据上述公式,我们可以计算得到:$$Re = \\frac{{1000 \\times 1 \\times 0.1}}{{0.001}} = 100000$$因此,水流在该圆管中的雷诺数为100000。
4. 雷诺数的应用雷诺数在流体动力学中有着广泛的应用。
下面将介绍雷诺数在不同领域中的具体应用。
4.1 流体稳定性雷诺数可以用于判断流体流动的稳定性。
雷诺数计算

雷诺数计算
雷诺数是指流体流动中动量传递的度量。
它可帮助流体动力学研究者在评估流体附着、结构优化和湍流量的时候更加精准。
它的概念最早可以追溯到17世纪,但最终诞生于 20 世纪 30代,当时法国物理学家 Leon Leonhard 为了解释蒸汽管道中的流动,才想出了它的概念。
雷诺数(Re)的计算公式如下:Re =vD/μ
其中,ρ为密度,v 为流速,D 为管径,μ为动力学粘度。
雷诺数广泛应用于工程界,它可以用来判断流体是否处于湍流状态,以及湍流的强度。
一般来说,如果 Re< 2300,则流体处于层流状态;如果 Re值介于2300-4000 之间,则说明流体处于可塑流状态;如果 Re > 4000,则说明流体处于湍流状态,此时,就需要采取一定的措施来提高流体的传质性能和流体稳定性。
雷诺数可以帮助流体动力学研究者评估流体附着、结构优化和湍流量。
此外,它还可以用来衡量流体动态平衡,指导流体流动设计和评估设备性能,等等。
雷诺数也可以用来衡量不同流体的流变性能,例如:某种流体的粘性与另一种粘性的比较,或者可以用来估算流体的动量传递率。
如果系统的雷诺数比较低,它就表明流体里的动量传输率也比较低,这也反映出流体本身的特性,例如流体的流变性,是否可以产生湍流效应等。
此外,雷诺数还可以用来衡量不同流体的湍流程度,以及湍流层
厚度。
一般来说,雷诺数越大,湍流层厚度也越大,表明流体的湍流程度越高,动量传输也就越强。
雷诺数是一种可以衡量流体流动的数值,它的应用可以帮助我们更加深入地理解流体的特性,并给出合适的流体流动模型,从而有效地解决现实工程中的问题。
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Reynolds number(雷诺数Re)zz学习人生2009-03-15 12:40:50 阅读251 评论0 字号:大中小订阅Reynolds number(雷诺数Re)液体的流动状态可用雷诺数判断。
雷诺数定义为式中,d—流束的特征长度,单位:m;V—流体的平均流速,单位m/s;ν—液体的运动粘度,单位:m2/s;或者,在CGS单位制中:cm2/s(斯);μ—流体的动力粘度,也称绝对粘度,单位:Pa.s,它表示了单位速度梯度时内摩擦且应力的大小,μ之所以叫动力粘度,是因为在其量纲中存在动力学因素。
注:●对于圆形截面管路,其特征长度一般取管路直径D;●对于非圆形截面管路,雷诺数定义为水力直径d H可用下式计算式中,A—液流的有效面积;χ—液流的湿周(液流有效截面的周界长度)。
●对外流问题,v、d一般取远前方来流速度和物体主要尺寸(如机翼弦长或圆球直径)物理意义:流体力学中表示粘性影响的相似准数。
Re是一个无因次量。
表示了流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比,它表示着流体流动的状态。
●雷诺数Re小,意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位,流体各质点平行于管路内壁有规则地流动,呈层流流动状态。
●雷诺数Re大,意味着惯性力占主要地位,流体呈紊流流动状态,一般管道雷诺数Re<2000为层流状态,Re>4000为紊流状态,Re=2000~4000为过渡状态。
在不同的流动状态下,流体的运动规律.流速的分布等都是不同的,因而管道内流体的平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。
因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。
外部条件几何相似时(几何相似的管子,流体流过几何相似的物体等),若它们的雷诺数相等,则流体流动状态也是几何相似的(流体动力学相似)。
这一相似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。
***************************************************************** ******流体力学中表征粘性影响的相似准数。
为纪念O.雷诺而命名,记作Re。
Re =ρvL/μ,ρ、μ为流体密度和粘度,v、L为流场的特征速度和特征长度。
对外流问题,v、L一般取远前方来流速度和物体主要尺寸(如机翼弦长或圆球直径);内流问题则取通道内平均流速和通道直径。
雷诺数表示作用于流体微团的惯性力与粘性力之比。
两个几何相似流场的雷诺数相等,则对应微团的惯性力与粘性力之比相等。
雷诺数越小意味着粘性力影响越显著,越大则惯性力影响越显著。
雷诺数很小的流动(如润滑膜内的流动),其粘性影响遍及全流场。
雷诺数很大的流动(如一般飞行器绕流),其粘性影响仅在物面附近的边界层或尾迹中才是重要的。
在涉及粘性影响的流体力学实验中,雷诺数是主要的相似准数。
但很多模型实验的雷诺数远小于实物的雷诺数,因此研究修正方法和发展高雷诺数实验设备是流体力学实验研究的重要课题。
***************************************雷诺数可以从无量纲化的非可压纳维-斯托克斯方程推导得来:上式中每一项的单位都是加速度乘以密度。
无量纲化上式,需要把方程变成一个独立于物理单位的方程。
我们可以把上式乘以系数:这里的字母跟在雷诺数定义中使用的是一样的。
我们设:无量纲的纳维-斯托克斯方程可以写为:这里:最后,为了阅读方便把撇去掉:这就是为什么在数学上所有的具有相同雷诺数的流场是相似的。
定义对于不同的流场,雷诺数可以有很多表达方式。
这些表达方式一般都包括流体性质(密度,黏度)再加上流体速度和一个特征长度或者特征尺寸。
这个尺寸一般是根据习惯定义的。
比如说半径和直径对于球型和圆形并没有本质不同,但是习惯上只用其中一个。
对于管内流动和在流场中的球体,通常使用直径作为特征尺寸。
对于在管内的流动,雷诺数定义为:式中:一定长度后,层流变得不稳定形成湍流。
对于不同的尺度和不同的流体,这种不稳定性都会发生。
一般来说,当, 这里x是从平板的前边缘开始的距离,流速是边界层以外的自由流场速度。
一般管道流雷诺数<2100为层流状态,大于4000为湍流状态,2000~4000为过渡流状态。
注意:这些值在没有定义特征尺寸的情况下是毫无意义的。
湍流临界值 ~ 2.3×103-5.0×104(对于管内流)到 106(边界层)***************************************** **********************磁流体动力学导电流体与磁场相互作用时发生的流动。
磁流体动力学流动主要分为:磁流体动力学管流、磁流体动力学层流、磁流体动力学湍流。
磁流体力学是结合经典流体力学和电动力学的方法,研究导电流体和磁场相互作用的学科,它包括磁流体静力学和磁流体动力学两个分支。
磁流体静力学研究导电流体在磁场力作用于静平衡的问题;磁流体动力学研究导电流体与磁场相互作用的动力学或运动规律。
磁流体力学通常指磁流体动力学,而磁流体静力学被看作磁流体动力学的特殊情形。
导电流体有等离子体和液态金属等。
等离子体是电中性电离气体,含有足够多的自由带电粒子,所以它的动力学行为受电磁力支配。
宇宙中的物质几乎全都是等离子体,但对地球来说,除大气上层的电离层和辐射带是等离子体外,地球表面附近(除闪电和极光外)一般不存在自然等离子体,但可通过气体放电、燃烧、电磁激波管、相对论电子束和激光等方法产生人工等离子体。
能应用磁流体力学处理的等离子体温度范围颇宽,从磁流体发电的几千度到受控热核反应的几亿度量级(还没有包括固体等离子体)。
因此,磁流体力学同物理学的许多分支以及核能、化学、冶金、航天等技术科学都有联系。
磁流体力学发展简史1832年法拉第首次提出有关磁流体力学问题。
他根据海水切割地球磁场产生电动势的想法,测量泰晤士河两岸间的电位差,希望测出流速,但因河水电阻大、地球磁场弱和测量技术差,未达到目的。
1937年哈特曼根据法拉第的想法,对水银在磁场中的流动进行了定量实验,并成功地提出粘性不可压缩磁流体力学流动(即哈特曼流动)的理论计算方法。
1940~1948年阿尔文提出带电单粒子在磁场中运动轨道的“引导中心”理论、磁冻结定理、磁流体动力学波(即阿尔文波)和太阳黑子理论,1949年他在《宇宙动力学》一书中集中讨论了他的主要工作,推动了磁流体力学的发展。
1950年伦德奎斯特首次探讨了利用磁场来保存等离子体的所谓磁约束问题,即磁流体静力学问题。
受控热核反应中的磁约束,就是利用这个原理来约束温度高达一亿度量级的等离子体。
然而,磁约束不易稳定,所以研究磁流体力学稳定性成为极重要的问题。
1951年,伦德奎斯特给出一个稳定性判据,这个课题的研究至今仍很活跃。
磁流体力学的内容研究磁流体问题,首先是建立磁流体力学基本方程组,其次是用这个方程组来解决各种问题。
磁流体力学主要用来研究解决的有:理想导电流体运动对磁场影响的问题;或流体静止时,流体电阻对磁场影响的问题,其中包括磁冻结和磁扩散。
通过磁场力来考察磁场对静止导电流体或理想导电流体的约束机制。
这个问题是磁流体静力学的研究范畴,对受控热核反应十分重要。
磁流体静力学在天体物理中,例如在研究太阳黑子的平衡、日珥的支撑、星际间无作用力场等问题的解决中也很重要。
研究磁场力对导电流体定常运动的影响。
方程的非线性使磁流体动力学流动的数学分析复杂化,通常要用近似方法或数值法求解。
它们虽然是简化情况的解,然而清晰地阐明了基本的流动规律,利用这些规律至少可以定性地讨论更复杂的磁流体动力学流动。
研究磁流体动力学波,包括小扰动波、有限振幅波和激波。
了解等离子体中波的传播规律,可以探测等离子体的某些性质。
此外,激波理论在电磁激波管、天体物理和地球物理上都有重要的应用。
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。
磁流体力学的理论很难像普通流体力学理论那样得到充分的验证。
由于在常温下可供选择的介质很少,同时需要很强的磁场才能观察到磁流体力学现象,故不易进行模拟。
模拟天体大尺度的磁流体力学问题更不易在实验室中实现。
所以磁流体力学的理论有的可以得到定量验证,有的只能得到定性或间接的验证。
当前有关磁流体力学的实验是在各种等离子体发生器和受控热核反应装置中进行的。
磁流体力学的应用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。