大规模液态金属电池的磁流体动力学稳定性

本文旨在为三层密度分层导电液体层建立稳定性理论与数值模型。采用正则摄动方法将完整三维问题化简为浅层模型，推导了耦合的波动与电流方程。该问题设定允许弱非线性速度场作用以及任意垂直磁场。针对均匀垂直磁场情形，进一步对耦合方程进行线性化以用于线性稳定性分析。推导了考虑黏性阻尼的新的解析稳定性判据，适用于若干具有实际意义的特例，并与电池中多种材料数值解进行比较。这些新判据同样适用于铝电解槽的磁流体动力学稳定性评估。