ОСОБЛИВОСТІ ПЛІВКОВОЇ ТЕЧІЇ РІДИНИ ПО ВЕРТИКАЛЬНІЙ ПОВЕРХНІ У ПОПЕРЕЧНОМУ МАГНІТНОМУ ПОЛІ
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Однією з актуальних проблем магнітної гідродинаміки є проблема течії електропровідних рідин у тонких шарах рідин за наявності поперечного магнітного поля. На жаль, й досі дослідження даних проблем магнітної гідродинаміки слід вважати суттєво недостатніми. Вплив поперечного магнітного поля може позначатися на низку чинників: зміна в'язкості потоку з допомогою впливу магнітного поля на фізико-хімічні властивості середовища; прояв ефекту гальмування потоку, який може суттєво позначатися в гідродинамічних рідинних плівках у процесах тепломасообміну. У роботі зроблено спробу розглянути вплив постійного магнітного поля на формування тонкого шару рідини на вертикальній поверхні під дією пондеромоторних сил. Як відомо, пондеромоторні сили в даному випадку можуть призвести до цілого ряду ефектів, пов'язаних зі зміною в'язкості та гальмуванням потоку. Більшою мірою це може виявлятися в тонких рідинних шарах залежно від співвідношення гравітаційних сил, сил інерції та сил, що мають магнітну природу. Аналіз впливу даного явища у випадку тонких рідинних шарів, як показано в роботі, істотно впливає на довжину гідродинамічної початкової ділянки, товщину рідинного шару і гасіння хвильового руху в зоні стабілізованої течії. Рекомендації щодо розрахунку даних характеристик представлені в цій статті, в якій велика увага приділяється визначенню рідинного шару залежно від співвідношення між силами інерції та силами, що мають магнітну природу. Також було отримано вираз визначення розподілу швидкостей рідинного шару у зоні стабілізованої плівкової течії в поперечному магнітному полі. Таким чином, зіставляючи вираз визначення розподілу швидкостей рідинного шару в плівці без впливу магнітного поля з виразом за наявності магнітного поля, можна оцінити вплив пондеромотороних сил протягом рідинної плівки.
Блок інформації про статтю
Посилання
Hartmann J. Theory of the laminary flow of an electrically conductive liquid in a homogeneous magnetic field. Det Kgl Danske Videnskabernes Selskkab Math-fys Medd. 1937, vol. 15, no. 6, pp. 1–28.
Hartmann J., Lazarus F. Hg-dynamics II. Experimental investigations on the flow of mercury in a homogeneous magnetic field. Det Kgl Danske Videnskabernes Selskkab Math-fys Medd. 1937, vol. 15, no. 7, pp. 1–45.
Shercliff J. A. Steady motion of conducting fluids in pipes under transverse magnetic fields. Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1953, vol. 49, issue 1, pp. 136–144. doi: 10.1017/S0305004100028139
Shercliff J. A. The flow of conducting fluids in circular pipes under transverse magnetic fields. Journal of Fluid Mechanics. 1956, vol. 1, issue 6, pp. 644–666. doi: 10.1017/S0022112056000421
Shercliff J. A. Magnetohydrodynamic pipe flow Part2. High Hartmann number. Journal of Fluid Mechanics. 1962, vol. 13, issue 4, pp. 513–518. doi: 10.1017/S0022112062000890
Shercliff J. A. A Textbook of Magnetohydrodynamics. Oxford, New York, Pergamon Press Publ., 1965. 265 p.
Gold R. R. Magnetohydrodynamic pipe flow. Journal of Fluid Mechanics. 1962, vol. 13, issue 4, pp. 505–512.
Rutkevich I., Mond M. Amplification of magnetovortex waves in planar MHD flows. Journal of Plasma Physics. 2009, vol. 48, issue 3, pp. 359–366. doi: 10.1017/S0022377800016627
Dellar P. Planar channel flow in Braginskii magnetohydrodynamics. Journal of Fluid Mechanics. 2011, vol. 667, pp. 520–543. doi: 10.1017/S0022112010004507
Yakhno O. M., Mamedov A. N., Stas' S. V. Vliyanie poperechnogo magnitnogo polya na destabilizatsiyu potoka v kanale [Influence of the transverse magnetic field on the destabilization of the flow in the channel]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2019, no. 1, pp. 25–29. doi: 10.20998/2411- 3441.2019.1.04
Mamedov A. N., Stas' S. V., Lavrukhin Ye. V. Osoblyvosti techiyi v'yazkoyi ridyny pid diyeyu poperechnoho mahnitnoho polya [Specific of a viscous fluid flow under the action of a transverse magnetic field]. Mechanics and Advanced Technologies. 2020, pp. 75–81. doi: 10.20535/2521-1943.2020.88.200984/
Mamedov A., Stas S. Influence of surface roughness of channel on friction coefficient of electrically conducting fluids. Journal of the Technical University of Gabrovo. 2018, vol. 57, pp. 16–19.
Seibert K. D., Burns M. A. Effect of Hydrodynamic and Magnetic Stabilization on Fluidized-Bed Adsorption. Biotechnol Progress. 1998, vol. 14, pp. 749–755. doi: 10.1021/bp980080z
Pallabazzer R. Magnetoplastic effect in non-Newtonian fluids. AIAA Journal. 1966, vol. 4, no. 11, pp. 2064–2066. doi: 10.2514/3.3851
Nikulin I. L., Perminov A. V., Tsaplin A. I. Mathematical model of conducting fluid convection in a nonuniform alternating magnetic field. Magnetohydrodynamics. 2013, vol. 49, no. 1, pp. 203–209. doi: 10.1007/s10891-016-1389-5
Nikulin I. L., Perminov A. V. Mathematical modelling of frequency and force impacts on averaged metal flows in alternating magnetic field. Int J Heat Mass Transfer. 2019, vol. 128, pp. 1026–1032. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.08.130
Levich V. G. Physicochemical Hydrodynamics. NJ, Prentice-Hall, Englewood Cliffs Publ., 1962. 700 p.
Vorontsov E. H., Tananayko Yu. M. Teploobmin v ridynnykh plivkakh [Heat transfer in liquid films]. Kyiv, Tekhnika Publ., 1977. 199 p.
Vatazhin A. B. Lyubimov G. A., Regirer S. A. Magnetohydrodynamic flows in channels. 1970. 672 p.