О силах, действующих на постоянный магнит, помещенный в прямоугольную полость с магнитной жидкостью
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2014.7.1.1Ключевые слова:
магнитная жидкость, постоянный магнит, гидростатическое давление, магнитофорез, межчастичные взаимодействияАннотация
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.
Скачивания
Библиографические ссылки
Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. - М.: Мир, 1989. - 356 с.
2. 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.
3. 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. DOI
4. 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. DOI
5. Налетова В.А., Пелевина Д.А., Турков В.А. Статика магнитной жидкости, содержащей концентраторы магнитного поля // МЖГ. - 2009. - № 6. - С. 3-10. DOI
6. Pshenichnikov A.F., Lebedev A.V. Low-temperature susceptibility of concentrated magnetic fluids // J. Chem. Phys. - 2004. - Vol. 121, No. 11. - P. 5455-5467. DOI
7. 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.
8. 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.
9. Пшеничников А.Ф. Магнитное поле в окрестности уединенного магнита // Магнитная гидродинамика. - 1993. - Т. 29, № 1. - С. 37-40.
10. 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. DOI
11. 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. DOI
12. Пшеничников А.Ф., Лебедев А.В. Магнитная восприимчивость концентрированных ферроколлоидов // Коллоидный журнал. - 2005. - Т. 67, № 2. - С. 218-230.
13. 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.
14. Буевич Ю.А., Зубарев А.Ю., Иванов А.О. Броуновская диффузия в концентрированных ферроколлоидах // Магнитная гидродинамика. - 1989. - Т. 25, № 2. - С. 39-43.
15. Frishfelds V., Blums E. Microconvection and mass transfer near bodies in non-uniformly magnetized ferrofluid // Magnetohydrodynamics. - 2005. - Vol. 41, No. 4. - P. 361-366.
16. 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.
17. 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.
18. 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. DOI
19. 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. DOI
20. 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. DOI
21. Иванов А.О. Фазовое расслоение магнитной жидкости / Дисс… докт. физ.-мат. наук: 01.04.14. - Екатеринбург, УГТУ, 1998. - 295 с.
22. 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. DOI
23. 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.
24. Mamiya H., Nakatani I., Furubayashi T. Phase transitions of iron-nitride magnetic fluids // Phys. Rev. Lett. - 2000. - Vol. 84, No. 26. - P. 6106-6109. DOI
25. 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. DOI
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2014 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
