О силах, действующих на постоянный магнит, помещенный в прямоугольную полость с магнитной жидкостью
Автор: Пшеничников Александр Федорович, Буркова Екатерина Николаевна
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 1 т.7, 2014 года.
Бесплатный доступ
Численно, в двумерной постановке решена задача определения сил, действующих на постоянный магнит, помещенный в прямоугольную полость с концентрированной магнитной жидкостью. В общем случае результаты расчета зависят от интенсивности магнитофореза и диффузии частиц, размагничивающих полей и межчастичных взаимодействий. Рассчитаны размагничивающее поле и поле концентрации коллоидных частиц. Приведена зависимость результирующей силы, действующей на магнит, от его смещения из положения равновесия, параметра агрегирования и концентрации частиц. Показано, что учет магнитофореза и межчастичных взаимодействий может привести к многократному изменению этой силы.
Магнитная жидкость, постоянный магнит, гидростатическое давление, магнитофорез, межчастичные взаимодействия
Короткий адрес: https://sciup.org/14320707
IDR: 14320707 | DOI: 10.7242/1999-6691/2014.7.1.1
Список литературы О силах, действующих на постоянный магнит, помещенный в прямоугольную полость с магнитной жидкостью
- Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. -М.: Мир, 1989. -356 с.
- Налетова В.А., Шкель И.А. Сила, действующая на тело со стороны магнитной жидкости в неоднородном магнитном поле//Магнитная гидродинамика. -1987. -Т. 23, № 2. -С. 67-70.
- Налетова В.А., Тимонин Г.А., Шкель И.А. О силе, действующей на тело в неоднородно нагретой намагничивающей жидкости//МЖГ. -1989. -№ 2. -С. 76-83.
- Квитанцев А.С., Налетова В.А., Турков В.А. Левитация магнитов и тел из магнитомягких материалов в сосудах, заполненных магнитной жидкостью//МЖГ. -2002. -№ 3. -С. 12-20.
- Налетова В.А., Пелевина Д.А., Турков В.А. Статика магнитной жидкости, содержащей концентраторы магнитного поля//МЖГ. -2009. -№ 6. -С. 3-10.
- Pshenichnikov A.F., Lebedev A.V. Low-temperature susceptibility of concentrated magnetic fluids//J. Chem. Phys. -2004. -Vol. 121, No. 11. -P. 5455-5467.
- Ivanov A.O., Kantorovich S.S., Reznikov E.N., Holm C., Pshenichnikov A.F., Lebedev A.V., Chremos A., Camp P.J. Magnetic measurements as a key for the particle size distribution in ferrofluids: experiment, theory and computer simulations//Magnetohydrodynamics. -2007. -Vol. 43, No. 4. -P. 393-399.
- Pshenichnikov A.F., Burkova E.N. Effect of demagnetizing fields on particle spatial distribution in magnetic fluids//Magnetohydrodynamics. -2012. -Vol. 48, No. 3. -P. 503-514.
- Пшеничников А.Ф. Магнитное поле в окрестности уединенного магнита//Магнитная гидродинамика. -1993. -Т. 29, № 1. -С. 37-40.
- Pshenichnikov A.F. Computation of demagnetizing fields and particle distribution in magnetic fluid with inhomogeneous density//J. Magn. Magn. Mater. -2012. -Vol. 324, No. 7. -P. 1342-1347.
- Ivanov A.O., Kuznetsova O.B. Magnetic properties of dense ferrofluids: An influence of interparticle correlations//Phys. Rev. E. -2001. -Vol. 64, No. 4. -P. 041405.
- Пшеничников А.Ф., Лебедев А.В. Магнитная восприимчивость концентрированных ферроколлоидов//Коллоидный журнал. -2005. -Т. 67, № 2. -С. 218-230.
- Лукашевич М.В., Налетова В.А., Цуриков С.Н. Перераспределение концентрации магнитной жидкости в неоднородном магнитном поле//Магнитная гидродинамика. -1988. -Т. 24, № 3. -С. 64-69.
- Буевич Ю.А., Зубарев А.Ю., Иванов А.О. Броуновская диффузия в концентрированных ферроколлоидах//Магнитная гидродинамика. -1989. -Т. 25, № 2. -С. 39-43.
- Frishfelds V., Blums E. Microconvection and mass transfer near bodies in non-uniformly magnetized ferrofluid//Magnetohydrodynamics. -2005. -Vol. 41, No. 4. -P. 361-366.
- Bashtovoi V.G., Polevikov V.K., Suprun A.E., Stroots A.V., Beresnev S.A. Influence of Brownian diffusion on statics of magnetic fluid//Magnetohydrodynamics. -2007. -Vol. 43, No. 1. -P. 17-25.
- Drikis I., Cebers A. Pattern formation at magnetophoretical motion in the self-magnetic field of magnetic colloid//Magnetohydrodynamics. -2011. -Vol. 47, No. 1. -P. 3-10.
- Bacri J.-C., Cebers A., Bourdon A., Demouchy G., Heegaard B.M., Kashevsky B., Perzynski R. Transient grating in a ferrofluid under magnetic field: Effect of magnetic interactions on the diffusion coefficient of translation//Phys. Rev. E. -1995. -Vol. 52, No. 4. -P. 3936-3942.
- Morozov K.I. Gradient diffusion in concentrated ferrocolloids under the influence of a magnetic field//Phys. Rev. E. -1996. -Vol. 53, No. 4. -P. 3841-3846.
- Pshenichnikov A.F., Elfimova E.V., Ivanov A.O. Magnetophoresis, sedimentation and diffusion of particles in concentrated magnetic fluids//J. Chem. Phys. -2011. -Vol. 134. -P. 184508.
- Иванов А.О. Фазовое расслоение магнитной жидкости/Дисс… докт. физ.-мат. наук: 01.04.14. -Екатеринбург, УГТУ, 1998. -295 с.
- Ivanov A.S., Pshenichnikov A.F. Magnetophoresis and diffusion of colloidal particles in a thin layer of magnetic fluids//J. Magn. Magn. Mater. -2010. -Vol. 322, No. 17. -P. 2575-2580.
- Bashtovoi V.G., Polevikov V.K., Suprun A.E., Stroots A.V., Beresnev S.A. The effect of magnetophoresis and Brownian diffusion on the levitation of bodies in a magnetic fluid//Magnetohydrodynamics. -2008. -Vol. 44, No. 2. -P. 121-126.
- Mamiya H., Nakatani I., Furubayashi T. Phase transitions of iron-nitride magnetic fluids//Phys. Rev. Lett. -2000. -Vol. 84, No. 26. -P. 6106-6109.
- Pshenichnikov A.F., Mekhonoshin V.V. Equilibrium magnetization and microstructure of the system of superparamagnetic interacting particles: numerical simulation//J. Magn. Magn. Mater. -2000. -Vol. 213, No. 3. -P. 357-369.
Статья научная
