澳洲磁流体动力学和科学数据可视化MTH4343Magnetohydrodynamics and visualisation of scientific data课程介绍

磁流体动力学和科学数据可视化

MTH4343

Magnetohydrodynamics and visualisation of scientific data

学习目标

课程内容：

本课程简要讨论了等离子体物理学，涉及单粒子运动和等离子体动力学理论，然后介绍了流体描述以推导磁流体力学(MHD)方程。然后，课程探讨了基本MHD，涉及理想和耗散MHD，磁性流体静力学和MHD波。详细介绍了MHD波频谱理论。这些知识将应用于太阳结构和观测。

课程将分析/模拟从光球到日冕的太阳特征的稳定性和动态。这些研究将伴随着最先进的可视化技术，如Python VTK、Mayavi和Paraview。允许交互式MHD可视化的算法和ODE/PDE解算器将是课程的重要部分。

学习成果：

顺利完成本课程后，学生应该能够：

1、发展动力学和流体理论控制方程中术语的高级知识。

2、识别MHD方程并推导相关的质量和动量守恒方程。

3、找出MHD版本中欧姆定律的术语，并使用该等式解释对流电场和冻结磁场。

4、展示磁压力和张力方面的专业知识。

5、推导基本MHD波型的色散方程，并描述其性质，例如磁流体动力学波的传播。

6、用简单的例子说明这个方程组如何应用于不同的天体物理和实验室现象。

7、使用可视化方法交流关于波和MHD理论的复杂信息。

课程评估：

1、MHD练习，20%。

2、可视化连续评估，20%。

3、考试(3小时10分钟)，60%。

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