|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Моделирование режимов работы насоса-дозатора, основанного на взаимодействии магнитной жидкости и тела из намагничивающегося материала в однородном магнитном поледипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Пелевина Д.А., Налетова В.А.
- Автор: Волкова У.В.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2022
- Аннотация: В дипломной работе Волковой У.В. теоретически и экспериментально исследуется возможность создания дозатора, в котором подъем поверхности магнитной жидкости над намагничивающимся телом в однородном вертикальном магнитном поле используется в качестве поршня. Такого типа устройства имеют ряд преимуществ: могут иметь малый размер, управляться дистанционно, а также не содержат внутри себя твердых подвижных деталей. Решен ряд задач статики о равновесии переменного объема магнитной жидкости в приложенном однородном вертикальном магнитном поле. Над магнитной жидкостью расположен объем немагнитной жидкости, который при увеличении магнитного поля выталкивается магнитной жидкостью. В безындукционном приближении построены зависимости вытесненного объема немагнитной жидкости от приложенного магнитного поля. Рассмотрены случаи, свободной поверхности магнитной жидкости, случай, когда поверхности магнитной и немагнитной жидкости разделены поршнем, а также вариант задачи, когда тело не закреплено и может подниматься над дном сосуда. Показано, что значение вытесненного объема немагнитной жидкости существенно отличается в данных случаях: максимальный вытесненный объем получен, когда свободная поверхность магнитной жидкости поднимается над намагничивающимся телом, которое может всплывать. Решена осесимметричная задача о движении поршня, разделяющем более тяжелую магнитную жидкость и более легкую немагнитную жидкость в цилиндрической кювете в однородном вертикальном магнитном поле. Магнитная жидкость содержит сферическое тело из хорошо намагничивающегося материала. При включении однородного магнитного поля объем магнитной жидкости в кювете увеличивается за счет притока магнитной жидкости из дополнительной ёмкости, при этом объем немагнитной жидкости уменьшается. Жидкости текут по тонким горизонтальным трубкам, в которых предполагается, что формируется течение Пуазейля. Жидкости считаются несжимаемыми. Задача решена в безындукционном приближении, с учетом силы тяжести и линейной зависимости намагничивания магнитной жидкости от магнитного поля. Методом РунгеКутта 4 порядка рассчитывается движение поршня под действием магнитной силы, силы тяжести и перепада давления. Рассмотрены случаи постоянного и переменного «ступенчатого» приложенного магнитного поля. Исследована зависимость движения поршня от параметров задачи. Получены оценки времени, необходимого поршню, чтобы занять равновесное положение. У.В. Волковой созданы несколько действующих прототипов дозаторов на основе магнитной жидкости, использующий подъём магнитной жидкости над телом в магнитном поле для перекачивания немагнитной жидкости. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов и получено хорошее совпадение.
- Добавил в систему: Пелевина Дарья Андреевна