| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 1 / 1
First pagePrevious page1Next pageLast page
1.
Izračun oblike proste površine magnetne tekočine v homogenem magnetnem polju
Mislav Trbušić, 2020, doctoral dissertation

Abstract: Doktorska naloga obravnava problematiko izračuna oblike proste površine magnetne tekočine v homogenem in statičnem magnetnem polju. Če magnetno tekočino, ki je stabilna koloidna suspenzija magnetnih nanodelcev, izpostavimo zunanjemu magnetnemu polju, ki presega določeno kritično vrednost, se bodo na prosti površini tekočine ustvarile konicam podobne oblike. Razporeditev in višina konic bo odvisna od jakosti magnetnega polja, kot tudi od lastnosti tekočine. V nalogi sta teoretično in numerično obravnavana dva primera, in sicer primer osamljene konice v dvodimenzionalni osno simetrični postavitvi ter centralne konice v heksagonalnem periodičnem vzorcu, ki je vpeta v tri-razsežnostni prostor. V prvem primeru je vodilna enačba magnetno razširjena nelinearna Young-Laplaceova enačba, pri tem obliko proste površine opisuje polinomska funkcija v valjnem koordinatnem sistemu. Drugi primer temelji na energijskem funkcionalu, ki zajema magnetno, gravitacijsko in površinsko energijo. V tem primeru je površina aproksimirana z valovnimi funkcijami oziroma z vsoto treh ravninskih valov, katerih valovni vektorji so v kartezičnem koordinatnem sistemu krajevno premaknjeni za 2/3. Računska strategija je zastavljena na način, da se najprej ovrednoti magnetno polje v prostoru, za kar je uporabljena metoda končnih elementov in nato deformacija proste površine, pri tem je v slednjem postopku naloga zastavljena kot optimizacijski problem, ki se v primeru osamljene konice v 2D prostoru rešuje s pomočjo algoritma diferenčne evolucije, v primeru centralne konice v heksagonalni razporeditvi pa z uporabo kombinacije algoritma diferenčne evolucije in Ritzove metode. Rezultati numeričnega modela deformacije proste površine magnetne tekočine so primerjani z računskimi in merjenimi vrednostmi, ki so dostopne v literaturi, saj zadovoljivih meritev ni bilo možno izvesti. Eksperimentalno in numerično je bila ovrednotena razporeditev magnetnega polja v ravnini nad konicami magnetne tekočine, s čimer je bilo potrjeno teoretično predvidevanje, da je razporeditev magnetnega polja nad tekočino podobna razporeditvi konic na prosti površini.
Keywords: Rosensweigova nastabilnost, heksagonalna razporeditev, ferofluid, metoda končnih elementov (MKE), diferenčna evolucija (DE), energijski funkcional, Young-Laplaceova enačba, Ritzova metoda
Published: 11.08.2020; Views: 197; Downloads: 48
.pdf Full text (4,84 MB)

Search done in 0.05 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica