Курсовая: Исследование процессов деформации капель магнитных эмульсий - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Исследование процессов деформации капель магнитных эмульсий

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 678 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Лабораторная работа ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦССОВ ДЕФОРМАЦИИ КАПЕЛЬ МАГНИТНЫХ ЭМУЛЬСИЙ Исследование особенностей деформации микрокапель прямых и обратных эмульсий в магнитных и электрических полях Цель работы: Изучение деформации микрокапель прямых и обратных эмульсий в магнитных и электрических полях. Идея эксперимента: Изучение особенностей деформации микрокапель магнитной жидкости во внешних полях при взаимодействии с твердой поверхностью. Теоретическая часть Магнитные жидкости (МЖ) – стабилизированные коллоидные растворы ферромагнетиков в некоторой жидкости – носителе, их магнитные свойства определяются содержанием твердой магнитной составляющей, которая может достигать 25 объёмных процентов . МЖ представляют собой взвесь однодоменных микрочастиц ферро- и ферримагнетиков в жидкой немагнитной среде (керосине, воде, толуоле, минеральных и кремнийорганических маслах и т. п.). Эмульсия – коллоидная дисперсия одной жидкости в другой, причем жидкости не растворимы друг в друге. Большой интерес представляет поведение микрокапель магнитной эмульсии во внешних полях. Различают магнитные эмульсии, в которых дисперсная фаза представлена магнитной жидкостью, а дисперсионная среда – не магнитной, и обратные им эмульсии, в которых дисперсионной средой является магнитная жидкость, а дисперсная фаза представлена немагнитной жидкостью. Особенности деформации магнитных микрокапель при воздействии электрического поля Характер воздействия электрического поля на каплю определяется электрическими свойствами среды, из которой она состоит. Когда среда является идеальным диэлектриком, деформацию капли в вытянутый эллипсоид вращения и последующий ее разрыв легко объяснить теоретически, предполагая, что нормальная составляющая тензора электрических напряжений на поверхности капли уравновешена капиллярным давлением, возникающим вследствие неравномерности кривизны капли. Полная энергия деформированного капельного агрегата складывается из электрической компоненты и энергии межфазного натяжения : , (1) Электрическая компонента энергии равна (2) где , , - угол между вектором напряженности и ориентацией капельного агрегата. С учетом деполяризующего фактора, для проекций электрического момента нетрудно получить выражения: , , где - диэлектрическая проницаемость микрокапли, - диэлектрическая проницаемость омывающей микрокаплю среды. В случае, когда большая полуось деформированной микрокапли совпадает по направлению с напряженностью поля , для электрической энергии имеем . Энергия межфазного натяжения равна , где - эксцентриситет вытянутой капли, - радиус невозмущенной капли, - коэффициент межфазного натяжения. Условие устойчивого положения эллипсоидальной капли, а так же ее разрыва, может быть найдено путем минимизации ее полной энергии , . В случае малых деформаций (3) Если окружающая каплю среда электропроводна, то к силам поляризационного происхождения добавляются и кулоновские силы, действующие на свободные заряды, накапливающиеся на межфазных границах гетерогенной среды. При этом на поверхности капли существует трансверсальное электрическое напряжение, которое генерирует течение внутри и вне капли. В этом случае теория предсказывает образование как вытянутых, так и сплюснутых эллипсоидов в зависимости от отношения диэлектрических постоянных, удельных электрических сопротивлений и коэффициентов вязкости двух жидкостей, а также существование критических значений этих отношений, при которых капля остается сферической. Исследования в стационарных электрических полях сопряжены с большими трудностями из-за электрофоретической миграции капель, обусловленной возможностью приобретения ими малых ненулевых зарядов. Поэтому, экспериментальные исследования удобнее проводить в переменном электрическом поле. Особенности деформации микрокапель при одновременном воздействии электри ческого и магнитного поля Сильные магнитные свойства микрокапель открывают возможности использовать дополнительное действие магнитного поля для исследования закономерностей их деформации в электрических полях. Вследствие деформации микрокапель в электрическом поле свойства магнитных жидкостей с хорошо развитой микрокапельной структурой, в том числе и магнитные, становятся анизотропными. Это означает, что магнитная восприимчивость становится тензорной величиной, т.е. где е – единичный вектор вдоль направления напряженности электрического поля; - изотропная часть магнитной восприимчивости среды. Анизотропия магнитной восприимчивости при малых отклонениях формы капель от сферической определяется выраж ением где - объемная доля микрокапель. Энергия эллипсоидальной капли, подверженной одновременному действию электрического и магнитного полей складывается из магнитной и электрической компонент, а также энергии межфазного натяжения : Приняв направление магнитного поля вдоль оси Х, а электрического вдоль оси У запишем выражения для магнитной и электрической компонент энергии. ; , где и магнитная и диэлектрическая проницаемости капли, и магнитная и диэлектрическая проницаемости омывающей каплю среды, - размагничивающий фактор вдоль оси капли, совпадающей с направлением Н , - деполяризующий фактор вдоль оси, перпендикулярной Н (направления Н и Е перпендикулярны). Энергия межфазного натяжения определится в виде = ( - коэффициент межфазного натяжения, S - площадь поверхности деформированной капли, определение которой возможно при известных значениях величин полуосей a , b и c эллипсоидальной капли). Условие устойчивости формы деформированной электрическим и магнитным полями капли может быть записано в виде: (4) Для условия существования устойчивой формы капли в виде сфероида дополнительно должно выполняться равенство полуосей a и b , т.е. полуосей, совпадающих с направлениями Е и Н . В этом случае форма капли может считаться близкой к эллипсоиду вращения, что дает возможность определить и , а также с помощью известных выражений. Так, = = , которое при малых деформациях можно представить в виде: . Поверхностная энергия для эллипсоида вращения определяется выражением: , Используя условие (4), для эксцентриситета сфероидальной капли, находящейся в устойчивом состоянии в перпендикулярно направленных магнитном и электрическом полях в приближении малых деформаций нетрудно получить: , (5) Экспериментальная установка Для изучения все указанных явлений необходимо приготовить магнитную эмульсию, тонкий слой которой необходимо поместить на предметный столик микроскопа. Внешнее магнитное поле создается с помощью катушек Гельмгольца. Рис. 1 Экспериментальная установка состоит из катушек Гельмгольца, микроскопа, ячейки (рис. 2) с магнитной эмульсией, источника тока, фотоаппарата. Рис. 2 Проведение эксперимента Исследование микрокапель эмульсии в магнитном поле. 1. Собрать цепь по схеме на рис. 1 2. Настроить микроскоп. Установить окуляр на 15 и объектив на 20. 3. С помощью магнита собрать из мелких капель одну большую, затем, увеличивая силу тока в катушках Гельмгольца, определить при каком значении тока капля начинает деформироваться и при каком токе она разрывается. 4. Определить напряженность магнитного поля, создаваемого катушками Гельмгольца по силе тока в них из расчета: 1А – 23 Э. 5. Данные занести в таблицу. (опыт сделать как с прямой так и с обратной эмульсией) № H н H к 1 2 3 … Исследование микрокапель эмульсии в переменном и постоянном электрических полях. 1. На рис. 2 изображена ячейка. Ячейку подключить к источнику тока. 2. Пронаблюдать поведение микрокапель прямой и обратной эмульсии при разных частотах и при увеличении напряжения. 3. Определить при каком значении напряжения капли начинают деформироваться и разрываться. 4. Данные занести в таблицу. ( О пыт сделать как с прямой так и с обратной эмульсией) № U н U к 1 2 3 … Список литературы 1. Вонсовский С.В. Магнетизм. - М.: Наука, 1971. - 1032 с. 2. Бибик Е.Е., Матыгулин Б.Я., Райхер Ю.Л., Шлиомис М.И. Магнитостатические свойства коллоидов магнетита // Магнитная гидродинамика. - 1973.- N1.- с.68-72. 3. Мозговой Е.Н., Блум Э.Я. Магнитные свойства мелкодисперсных ферросуспензий, синтезированных электроконденсационным способом // Магнитная гидродинамика . - 1971. - N4.С.18-24. 4. Цеберс А.О. Собственные вращения частиц в гидродинамике намагничивающихся и поляризующихся сред. Дисс. ... канд. физ-мат. наук. Рига, Институт физики АН Латв. ССР.- 1976. - 145 с. 5. Шлиомис М.И. Эффективная вязкость магнитных суспензий //ЖЭТФ. - 1971 .- Т.61, вып.6. - С.2411-2418. 6. Майоров М.М. Экспериментальное исследование магнитной проницаемости феррожидкости в переменном магнитном поле //Магнитная гидродинамика.- 1979.- N2.- С.21-26. 7. Буевич Ю.А., Иванов А.О. Кинетика образования сферических агрегатов в магнитных жидкостях // Магнитная гидродинамика.- 1990.- N2.- С.33-40.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Иногда смотришь на человека, и напрашивается вопрос: он родился таким придурком или курсы какие-то дополнительные закончил?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по физике "Исследование процессов деформации капель магнитных эмульсий", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru