Изучение деформаций поверхности магнитной жидкости в магнитном поле, вызывающих направленное движение

• Автор: Пелевина, Дарья Андреевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Содержание
Список основных обозначений
Введение
Обзор литературы - - — - - — _ _ 1L
Глава 1. Деформация поверхности магнитной жидкости, содержащей цилиндр из намагничивающегося материала, в однородном магнитном поле
11 Описание акшсримешальной изаззовки и резллыазон зм ззеримс шального исследования поведения машишоп жицносзи, содерж<хщ( н ни ншдр in намаз ззичиваюшсзося материала, в однородном чашишон ноле
1 2 Поссановка задачи о форме зюверчносзи машишоп жзздкосзи содержащей
цилиндр из намаз ни чивающез ося мазериала, в одззородном мапшшом ноле
1 3 Сравнение зеорешческич зз окснеримензалызыч рс'зчлыаюв
14 Сравнение зеорешческич резлыазов с экспернчешамн провецсчшымм в
Ti' Ильмепа, Германия
1 5 Влияние полимерной н зенки па форм новерхпоези мании поп жи зкос зн
15 1 Пос.зояззззыи обьем машинзой лн зкоези
15 2 Переменный обьем мазнизной жидкое зн
Глава 2. Деформация зюверхности магнитной жидкости, содержазцезл шар из намагничивающегося материала, в однородном магнитном поле
2 1 Посзанов1а задачи о форме поверчносги магнизной жидкое ззз, содержащей
зиар из намаз ничивдзощез’ося мазерззала, в однородззом верз икалзлзом мазни з ном ззоле
2 2 Сравнение численных расчезов формы ззоверчззос зи магнитной жидкое ш с
эксперимензами, проведенными в Белорзсс ком национальном зечничес ком универсизезе
Глава 3. Течение и деформация поверхности тонкого слоя магниз’ной жидкости в бегущем магнитном поле
3 1 Пос заззовзш задачи Предположения и прощении

3.2. Решение задачи. Влияние параметров задачи на средний расход жндмх ги.
Глава 4. Двухслойное течение и деформация поверхности раздела жидкостей с разной намагниченностью в бегущем магнитном поле
4.1. Постановка задачи. Вывод уравнения для формы поверхности раздела двух
жидкостей
-472^ Решение задачигБлияииешараметров-задачи-на-оредние-расходы -жидкоегей._
Заключение
Литература
Приложение 1: Программа для управлении магнитными нолями в зкенеримете . 102 Приложение 2: Программа для расчета форм поверхности вокруг цилиндрического концентратора
Приложение 3: Программа для расчета форм поверхности вокруг сферического
концентратора

Список основных обозначений
г — }.з,Ь - индекс для параметров магнитной жидкости, немагнитной жидкости
и тела, соответственно р - плотность
77____ - коэффициент динамической вязкости
и - коэффициент кинематической вязкости
р - давление
X - магнитная восприимчивость
Хо - начальная магнитная восприимчивость
М - намагниченность
М - модель намагниченности
М/з "намагниченность насыщения магнитной жидкости
Н - напряженность магнитного ноля
Н - модуль напряженности магнитного ноля
Но- - приложенное магнитное ноле
т - модуль магнитного момента ферромагнитных частиц
п - концентрация ферромагнитных частиц
V - об ьем
К - радиус
кь - константа Больцмана.
Т - температура
t - время
а - коэффициент поверхностного натяжения
в - угол смачивания
/? - высота
д - ускорение свободного падения
Ь - длина
х,у,г - декартова система координат
1,6 - натуральная параметризации
а - скорость изменения магнитного ноля
лг - угол наклона магнитного ноля
( = - параметр Ланжевена
1.2. Постановка задачи о форме поверхности магнитной
жидкости, содержащей цилиндр из намагничивающегося материала, в однородном магнитном поле
Пусть твердое цилиндрическое тело круглого сечения радиуса Яь из намагничивающегося материала (концентратор магнитного поля) находится на дне сосуда прямоугольного сечения ширины Ь, наполненного тяжелой магнитной жидкостью (см. рис. 1.14). Сверху магнитная жидкость контактирует с окружающей средой (газом или обычной жидкостью). Центр декартовой системы координат х, у, г совпадает с центром тела, ось тела совпадает с осью у, ось г направлена вертикально вверх.
Рис. 1.14. Объем магнитной жидкости около цилиндра в вертикальном магнитном поле.
Приложенное магнитное поле Н,, однородно, = (Яж cos а, 0. Нх sin а) = const, а — угол наклона однородного приложенного магнитного ноля к горизонтали. Параметры, относящиеся к телу, магнитной жидкости и окружающей среде, далее везде обозначены индексами Ь, /, и ,s, соответственно. Давление в окружающей среде р„ постоянно, ps = const, т.е. движением окружающей среды иренебрегается. Пусть намагниченность окружающей среды М3 = 0, намагниченность тела велика и линейно зависит от напряженности магнитного поля Мь = удН, хь = const >> 1. Предположим, что намагниченность тела много больше намагниченности жидкости, (Мь » Л//), и верно безындукционное приближение (Я 2> 47ГMf), т.е. поверхность магнитной жидкости практически не искажает магнитное поле Я. При этом величина неоднородного магнитного поля Я вокруг цилиндра вычисляется по формуле:

1 + (х2 + г2)

2 4.4(xcosa -I- г sin а)
(х2 + г2)
, А = -П1 (1-1)