Analysis of the Magnetic Field Distribution in the Parallel Plate Rheometer Measuring System

• Autorzy: Szczęch M. , Horak W.

Warianty tytułu

PL

Analiza rozkładu pola magnetycznego w geometrii pomiarowej reometru typu równoległych płytek

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Magnetic fluids are materials whose physical properties can be changed by a magnetic field of a given intensity value. One of the fundamental research areas for determining the properties of magnetic fluids is rheological measurement. The basic method for determining the rheological properties of this type of smart material is by using rotational rheometers equipped with parallel plate measuring geometry. The paper presents the results of numerical simulation and experimental research on the magnetic induction distribution in the working gap for this type of measuring geometry. The conducted analyses allowed the influence of selected parameters on the uniformity of the magnetic field distribution in the magnetic fluid to be determined. The work paid attention to the problems occurring in the development of measuring systems for determining the properties of magnetic fluids under the conditions of a magnetic field.

PL

Ciecze magnetyczne są to materiały, których właściwości fizyczne mogą być kształtowane za pomocą oddziaływania na nie polem magnetycznym. Podstawową metodą badawczą stosowaną do wyznaczania parametrów reologicznych cieczy magnetycznych jest pomiar na reometrach rotacyjnych z wykorzystaniem geometrii pomiarowej dwóch równoległych płytek. W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz doświadczalnych rozkładu indukcji magnetycznej, w szczelinie roboczej dla tego typu geometrii. Przeprowadzone analizy pozwoliły na określenie wpływu wybranych parametrów na równomierność rozkładu pola magnetycznego w cieczy magnetycznej. W pracy zwrócono uwagę na problemy występujące przy opracowywaniu układów pomiarowych do wyznaczania właściwości cieczy magnetycznych w warunkach oddziaływania pola magnetycznego.

Słowa kluczowe

EN

magnetic fluids; parallel plate geometry; rheological research; magnetic field distribution

PL

ciecze magnetyczne; geometria równoległych płytek; badania reologiczne; rozkład pola magnetycznego

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 2
• Strony: 117--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Szczęch M.

• AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics

autor

Horak W.

• AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics

Bibliografia

• 1. Odenbach S.: Ferrofluids-magnetically controlled suspensions, Colloids and Surface, 217, 2003, pp. 171–178.
• 2. Vekas L.: Ferrofluids and Magnetorheological Fluids, Advances in Science and Technology, 54, 2008, pp. 127–137.
• 3. Salwiński J., Szydło Z., Horak W., Szczęch M.: Investigation of changes of ferromagnetic fluids viscosity activated by steady magnetic fields, Tribologia, 42(2), 2011, pp. 143–155.
• 4. Salwiński J., Horak W.: Measurement of normal force in magnetorheological and ferrofluid lubricated bearings, Key Engineering Materials, 490, 2012, pp. 25–32.
• 5. Meng Z., Jibin Z., Jianhui H.: An analysis on the magnetic fluid seal capacity, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 303(2), 2006, pp. 428–431.
• 6. Olabi A. G.: Grunwald S., Design and application of magnetorheological fluid, Materials and Design, 28(10), 2007, pp. 2658–2664.
• 7. Miszczak A.: Analysis of hydrodynamic lubrication of journal bearings, Foundation for the Development of the Gdynia Maritime University, Gdynia 2006.
• 8. Kuzhir P., Free boundary of lubricant film in ferrofluid journal bearings, Tribology International, 41(4), 2008, pp. 256–268.
• 9. Flores G. A., Ivey M. L., Liu J., Mohebi M., Jamasbi N.: Magnetorheological Suspensions and Associated Technology, 5th International Conference on Electrorheological Fluids, Sheffield, 1995.
• 10. De Gans B. J., Duin N. J., Henricus T. M., Mellema J.: The influence of particle size on the magnetorheological properties of an inverse ferrofluid, Journal of chemical physics, 113(6), 2000, pp. 2032–2042.
• 11. Seval G., Pradeep P. P.: Rheological properties of magnetorheological fluids, Smart Materials and Structures, 11(1), 2002, pp. 140–146.
• 12. Ulf J., Bharat B.: Measurement of rheological properties of ultrathin lubricant films at very high shear rates and near ambient pressure, Journal of Applied Physics, 78, 1995, pp. 3107–3114.
• 13. Kang L., Luo Y., Liu Y.: Testing Device for Rheological Properties of Magnetorheological Fluid at High Shear Rate, Journal of Failure Analysis and Prevention, 17(3), 2017, pp. 1–8.
• 14. Esmaeilnezhad E., Jin Choi H., Schaffie M., Gholizadeh M., Ranjbar M., Hyuk Kwon S.: Rheological analysis of magnetite added carbonyl iron based magnetorheological fluid, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 444(1), 2017, pp. 161–167.
• 15. Zhang X., Li W., Gong X. L.: Study on magnetorheological shear thickening fluid, Smart Materials and Structures, 17(1), 2008, pp. 1–6.
• 16. Laeuger J., Wollny K., Stettin H., Huck S.:A new device for the full rheological characterization of magnetorheological fluids, International Journal of Modern Physics B, 19, 2005, pp. 1353–1359.
• 17. Laun H. M., Schmidt G., Gabriel C., Kieburg Ch.: Reliable plate–plate MRF magnetorheometry based on validated radial magnetic flux density profile simulations, Rheol Acta, 47, 2008, pp. 1049 1059.
• 18. Horak W., Salwiński J., Szczęch M.: Test stand for the examination of magnetic fluids in shear and squeeze flow mode, Tribologia, 2, 2017, pp. 67–76.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).