ИСТИНА

Тема диссертации актуальна для фундаментальных исследований равновесных форм магнитной жидкости и технических приложений, основанных на возможности удержания объемов магнитной жидкости в приложенных магнитных полях. В главе 1 теоретически исследована равновесная форма поверхности тяжелой магнитной жидкости между горизонтальными пластинами в магнитном поле линейного горизонтального проводника с током, расположенного над верхней пластиной, без учета поверхностного натяжения. Показано, что при токах, при которых существует магнитожидкостная перемычка, других решений нет. Получена универсальная зависимость безразмерного расстояния между пластинами от безразмерного тока, при котором разрушается магнитожидкостная перемычка. В главе 2 теоретически исследована равновесная форма поверхности тяжелой магнитной жидкости между горизонтальными пластинами в магнитном поле линейного горизонтального проводника с током с учетом поверхностного натяжения и зависимости намагниченности жидкости от напряженности магнитного поля по формуле Ланжевена. Показано, что в некоторых диапазонах токов существуют несколько односвязных решений (капли на нижней и верхней пластинах и перемычка между пластинами), при которых энергия достигает своего локального минимума. Проведен расчет зависимости расстояния между пластинами от параметра, характеризующего ток в проводнике, при котором происходит разрушение магнитожидкостной перемычки,. В главе 3 проведено экспериментальное исследование поведения и равновесных форм магнитной жидкости между горизонтальными пластинами в магнитном поле при квазистатическом изменении тока в катушке с сердечником. Рассмотрены процессы образования и разрушения магнитожидкостной перемычки между горизонтальными пластинами. Обнаружены скачкообразные и гистерезисные изменения формы поверхности жидкости. В эксперименте получены зависимости тока в катушке от расстояния между пластинами, при котором происходит разрушение перемычки. В главе 4 теоретически исследована равновесная форма поверхности тяжелой магнитной жидкости между горизонтальными пластинами в магнитном поле катушки с током с учетом поверхностного натяжения, когда намагниченность жидкости зависит от напряженности магнитного поля по формуле Ланжевена. Проведено сравнение равновесных форм поверхности, полученных в эксперименте и при численном решении. Показано хорошее сравнение теории и эксперимента. Численно решена задача о минимуме энергии односвязного объема в поле катушки с током, и определены решения, при котором энергия достигает локального минимума. Разработанные экспериментальные и теоретические методики изучения равновесных форм объемов магнитных жидкостей в неоднородных магнитных полях могут найти практическое применение при расчете и конструировании технических устройств на основе магнитной жидкости: звукопроводов, клапанов, затворов и дозаторов.