磁场下磁性流体在突扩管中的流动

摘要

本文选用本实验室制备的磁性流体，先用牛顿流体进行模拟以验证模型的正确性。然后在无磁场条件下模拟磁性流体的流动，然后加入磁场，查看磁场作用下流体流动的改变。通过磁场作用下流动的改变和文献中提到的可能变化相应调整模型，得出最佳模型和网格化参数。模拟结果表明，无磁场时，磁性流体相当于普通的非牛顿流体，在突扩管中的流动具有明显的涡流区域和流动分歧。当加入磁场后，流动发生很大的变化:由于磁场力的作用，流体变得更加难以流动，体现在需要的流出时间更长;在原来出现涡流区的地方涡流区消失，这说明磁场下流体能够很好地填满整个流域;即使在很大的雷诺数下，只要加以适当的磁场，流动始终能够充满流域而不发生涡流。这种现象能更好地用于防止气泡产生，保证填充均匀。