Научный отчет № 4687

Название

Структура и реологические свойства концентрированных суспензий ферромагнитных частиц, образующих периодическую решетку.

Авторы

Полянский В.А., Жуков А.В.

Аннотация

Исследуются положения равновесия и сдвиговые течения (в постановке Стокса) суспензии однородно намагниченных сферических частиц, образующих периодическую решетку, во внешнем магнитном поле, с учетом дополнительных стабилизирующих сил электростатического отталкивания типа двойного слоя. Задача о сдвиговом течении рассматривается при постоянных напряжениях сдвига, в приближении смазки для больших концентраций частиц и продольной ориентации магнитного поля. Найдены конфигурации с минимальной энергией для различных значений определяющих параметров (отношения дебаевского радиуса к диаметру частицы и отношения характерных величин электростатической и магнитной сил). Показано, что равновесные конфигурации с отличными от нуля зазорами между частицами существуют только в определенном диапазоне объемных концентраций частиц суспензии. Изучена зависимость средней скорости деформаций от напряжений сдвига при продольной ориентации внешнего магнитного поля. Эта зависимость существенно нелинейна. Показано, что суспензия обладает ненулевым начальным напряжением сдвига, которое слабо зависит от величины, но существенно зависит от напряжения приложенного магнитного поля. Результаты могут найти применение при построении моделей и исследовании агрегативной устойчивости магнитных жидкостей и магнитореологических суспензий.

Год публикации

2004 г.

Объём

41 с.

Научный руководитель

Полянский В.А.

Ключевые слова

магнитные жидкости, магнитореологические суспензии, реология, вязкость, агрегирование, коагуляция, начальное напряжение сдвига.