کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8153551 1524767 2018 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Thermomagnetic effects on the stability of Taylor-Couette flow of a ferrofluid in the presence of azimuthal magnetic field
ترجمه فارسی عنوان
اثرات ترومغناطیس بر ثبات جریان تیلور کوئت فریولفید در حضور میدان مغناطیسی آزیموتال
ترجمه چکیده
یک تجزیه و تحلیل ثانویه برای جریان غیر تثباری تیلور کوئت یک آهنربای غیر رسانایی تحت عمل میدان مغناطیسی آزیموتال انجام شده است. انتقال از جریان پایدار به جریان ویگرد تیلور از لحاظ تعداد بحرانی تیلور و با توجه به تغییرات قدرت میدان مغناطیسی، گرادیان درجه حرارت شعاعی، نسبت شکاف، غلظت و اندازه ذرات دانه، مورد بررسی قرار گرفته است. برای تجزیه و تحلیل پایداری خطی، اختلالات بی نهایتال به میدان های سرعت، دما و مغناطیسی در نظر گرفته شده است و سیستم خطی حاصل از معادلات پایداری با استفاده از روش جابجایی چبیشف حل می شود. همچنین، سیستم غیر خطی اصلی معادلات به صورت عددی حل شده است با استفاده از یک نرم افزار تحلیل عاملی محدود، و نتایج با نتایج تحلیل تجزیه خطی مقایسه می شود. در همه موارد، در زمینه میدان مغناطیسی قوی مورد توجه قرار گرفته است. همچنین مشاهده می شود که اختلاف دمای شعاعی اثر بی ثبات کننده ای بر جریان دارد و این اثر زمانی تقویت می شود که قدرت میدان مغناطیسی افزایش یابد. فراوانی حجم و حجم فریت ذرات بیشتر منجر به درجه ی قوی مغناطش مایع می شود و اثر تثبیت کننده ی میدان مغناطیسی را تقویت می کند. تثبیت در اثر نیروهای مغناطیسی زاویه ای مشاهده می شود که در مورد شکاف باریک تر نسبت به نمونه شکاف بزرگ است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم فیزیک ماده چگال
چکیده انگلیسی
A stability analysis is conducted for the non-isothermal Taylor-Couette flow of a non-conductive ferrofluid under the action of an azimuthal magnetic field. The transition from steady flow to Taylor vortex flow is investigated in terms of the critical Taylor number and with respect to the changes in the magnetic field strength, radial temperature gradient, gap ratio, ferroparticle concentration and size. For the linear stability analysis, infinitesimal perturbations to the velocity, temperature and magnetization fields are considered and the resulting linear system of stability equations is solved using Chebyshev collocation method. Also, the original nonlinear system of equations is solved numerically using a finite element analysis software, and the results are compared with the linear stability analysis results. A significant stabilization is observed under strong magnetic fields for all cases. It is also observed that radial temperature difference has a destabilizing effect on the flow and this effect is amplified when the magnetic field strength is increased. Higher ferroparticle volume fraction and size lead to a strong degree of magnetization of the fluid and amplifies the stabilizing effect of magnetic fields. The stabilization under azimuthal magnetic forces is observed to be smaller for the narrow gap case compared to the wide gap case.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Magnetism and Magnetic Materials - Volume 454, 15 May 2018, Pages 196-206
نویسندگان
, ,