电磁场作用下磁流体在管道内的稳定流速研究

摘要

研究磁流体在磁场和电场作用下的流动速度,对于一些基于磁流体动力学原理的工程应用,如磁流体动量轮等,具有重要意义。基于层流和轴对称假设,构建了截面速度二维分布的傅里叶级数解析模型。分析了无沿管道方向的压力梯度情况下,截面速度和诱导磁场耦合傅里叶级数解的不可解性;基于纳维-斯托克斯方程推导了电磁场作用下稳态截面速度的傅里叶级数解析式,并利用MATLAB对解析式进行计算,与Ansys仿真结果对比分析;对不同驱动方式的速度分布进行了分析,给出了截面速度在各点的分布与该点处的电场、磁场大小及磁流体特性参数等的关系。