Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Magnetne tekočine sodijo v kategorijo nanomaterialov zaradi velikostnega razreda suspendiranih magnetnih nanodelcev v nosilni tekočini. Njihova uporabnost se kaže na različnih področjih inženiringa, znanosti in medicine. Ena izmed pomembnejših lastnosti magnetne tekočine je viskoznost, ki je bila predmet opazovanja v magistrski nalogi. Vpliv viskoznosti smo preverili teoretično kot tudi eksperimentalno. V teoretičnem delu smo uporabili in prilagodili matematični model izračuna izgub magnetne tekočine v visokofrekvenčnem magnetnem polju ter raziskali vpliv različnih modelov viskoznosti suspenzije in različnih nosilnih tekočin. Za validacijo matematičnega modela izgub smo na izbranem vzorcu opravili serijo meritev izgub po kalorimetrični metodi, pri kateri se glede na temperaturni odziv merjenca ugotovi specifična stopnja absorpcije (SAR). V eksperimentalnem delu naloge smo opravili meritve viskoznosti možnih nosilnih tekočin po dveh različnih metodah, in sicer najprej s Hoepplerjevim in nato z rotacijskim viskozimetrom. V sklopu meritev z rotacijskim viskozimetrom smo sistematično skušali ugotoviti temperaturno odvisnost in dokazati pojav magnetoreologije.
Ključne besede: magnetne tekočine, specifična absorpcijska stopnja, viskoznost, magnetne izgube, magnetno polje
Objavljeno v DKUM: 22.11.2019; Ogledov: 1470; Prenosov: 144
Celotno besedilo (4,32 MB)

Opis: Namen magistrskega dela je raziskati odziv segrevanja magnetnih tekočin v spremenljivem magnetnem polju ter ugotoviti njegovo odvisnost od količine magnetnih delcev v magnetni tekočini. Meritve so izvedene s pomočjo kalorimetrične metode, ki bazira na merjenju temperaturnega odziva vzorca magnetne tekočine glede na jakost ter frekvenco magnetnega polja. V delu je okvirno predstavljeno teoretično ozadje magnetizma ter magnetnih materialov, izdelava magnetnih tekočin, načini karakteriziranja magnetnih izgub, ki se kažejo kot segrevanje materiala ter opis principov magnetne in kalorimetrične metode. V nadaljevanju je opisan eksperimentalni del ter oprema, s katero izvajamo meritve, delo pa se zaključi s prikazom in komentarjem rezultatov segrevanja pri različnih jakostih in frekvencah magnetnega polja, koncentracijah magnetnih delcev ter medsebojnih primerjav specifičnih absorpcijskih stopenj posameznih meritev v grafični ter tabelarni obliki. Amplitude in frekvence magnetnega polja so pri izvajanju eksperimentov izbrane tako, da delno omogočajo medsebojno primerjavo rezultatov različnih vzorcev magnetne tekočine.
Ključne besede: magnetne tekočine, SAR, specifična absorbcijska stopnja, magnetne izgube, kolorimetrična metoda
Objavljeno v DKUM: 04.07.2016; Ogledov: 1509; Prenosov: 155
Celotno besedilo (2,86 MB)

Opis: Vreteno simulira gibanje delcev v viskoznem toku tekočine pod vplivom hidrodinamskih in magnetnih sil. Upoštevane so teža, vzgon, upor, sila zaradi tlačnega gradienta in sila dodatne mase. Ko delci zaidejo v področje nehomogenega magnetnega polja, na gibanje vplivajo tudi magnetne sile. Vreteno simulira redke suspenzije delcev, tako medsebojni vplivi med delci niso upoštevani, prav tako ni vpliva delcev na tekočino.
Ključne besede: prenosni pojavi, viskozni tok tekočine, magnetne sile, programska oprema
Objavljeno v DKUM: 10.07.2015; Ogledov: 2885; Prenosov: 70
Povezava na celotno besedilo

Opis: Magnetne tekočine sodijo v kategorijo nano-materialov in so po definiciji stabilne koloidne disperzije magnetnih nanodelcev, trajno suspendiranih v nosilni tekočini. Kot takšne imajo določene specifične lastnosti, ki jih s pridom izkoriščajo na različnih področjih, kot na primer v mehaniki za rotacijsko tesnjenje, mehansko blaženje, odvajanje toplote in tudi v biomedicini za ciljno doziranje zdravilnih učinkovin, kontrastni agenti pri slikanju z magnetno resonanco, hipertermiji, itd. Ne glede na aplikacijo pa je za varno in učinkovito rabo potrebno dobro poznavanje fizikalnih lastnosti materiala. V doktorski disertaciji smo obravnavali nekatere lastnosti magnetnih tekočin s poudarkom na obnašanju v izmeničnem magnetnem polju. V tem primeru se magnetni delci oziroma vektor magnetizacije delcev poravnajo s smerjo magnetnega polja, kar opisujeta pojava Brownove in Néelove relaksacije. Obračanje magnetnih domen znotraj materiala opisujemo kot magnetne izgube, katerih posledica je povišanje temperature tekočine. Z višanjem amplitude in frekvence magnetnega polja so izgube intenzivnejše. Ravno ta pojav, ki ga imenujemo hipertermija, se izkorišča v medicini in predstavlja alternativno metodo zdravljenja rakavih tkiv, kjer z vbrizganjem magnetne tekočine v tkivo in njeni izpostavitvi visokofrekvenčnemu magnetnemu polju dosežemo njihovo termično uničenje. Za uspešno izvajanje takšnega zdravljenja pa je bistvenega pomena karakterizacija magnetnih izgub magnetne tekočine. Glavni namen doktorske disertacije je izgradnja merilnega sistema, ki omogoča merjenje parametrov za določitev magnetnih izgub magnetih tekočin. Merilni sistem je zasnovan tako, da z uporabo kalorimetrične metode na osnovi povišane temperature tekočine določi parameter izgub SAR (specific absorption rate). V tem primeru gre za izboljšanje uveljavljene metode, kjer je poudarek na homogenosti magnetnega polja ter na boljši toplotni izolaciji vzorca in okolice. Druga metoda za določitev magnetnih izgub pa je metoda magnetnega merjenja, kjer lahko na osnovi površine histerezne zanke določimo specifične moči izgub SPL (specific power loss). Bistvo metode sta dve merilni tuljavici okoli merjenega vzorca, ki sta bili predhodno umerjeni v magnetni normali in merita inducirani napetosti, na osnovi katerih lahko izračunamo magnetno poljsko jakost v sistemu ter gostoto magnetnega pretoka vzorca. Ta dva signala definirata histerezno zanko, katere površina je proporcionalna magnetnim izgubam. Za komercialno dostopen vzorec magnetne tekočine je izvedena karakterizacija izgub po obeh metodah, kjer so izgube podane v odvisnosti od amplitude in frekvence magnetne poljske jakosti, določena pa je tudi njihova temperaturna odvisnost. V disertaciji je predstavljena tudi analiza magnetnega polja merilnega sistema s pomočjo metode končnih elementov (MKE), v istem sistemu pa je izvedena še termična analiza, kjer temperaturno odvisne izgube povzročijo časovno spremembo temperature vzorca, rezultati obeh analiz pa so skladni z meritvami.
Ključne besede: Magnetne tekočine, magnetni nanodelci, magnetne izgube, merilni postopki, specifična stopnja absorpcije.
Objavljeno v DKUM: 02.02.2012; Ogledov: 3064; Prenosov: 376
Celotno besedilo (5,17 MB)