Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of Ferrofluid Magnetisation Curve Based on the Measurement of Particle Distribution Obtained by the DLS Method

Tarasevych Yuliia, Szczęch Marcin

Tribologia

|

2023

|

nr 1

77--84

EN

Ferrofluid is a colloid with particles of about 10nm that show magnetic properties. These fluids are used in a variety of applications. Their application is affected by the type of carrier base liquid, the magnetic properties of the particle's material, and their size and shape. In practical applications, the magnetisation curve and the initial magnetic susceptibility are the most important characteristics of any ferrofluid. There are many methods for determining magnetic characteristics, e.g., using magnetometers. The magnetisation curve can also be determined on the particle distribution obtained using a transmission electron microscope (TEM). However, the cost of these devices and tests is relatively high. This paper describes a method for determining the magnetisation curve based on particle size measurements using the dynamic light scattering (DLS) method. Also, it is necessary to know the saturation magnetisation of the ferrofluid. The obtained magnetic characteristics were compared with magnetisation curves described in other publications. The purpose of this paper is to present the method and determine the influence of various particle distribution parameters on ferrofluid characteristics. The advantage of the method is that a small volume of ferrofluid is required in measurements using the DLS method. The measurement can be performed quickly, and the result can be used to estimate the magnetic properties of ferrofluids quickly. These characteristics can be used in analyses (mathematical or numerical calculations) of different devices such as magnetic seals, magnetic couplings, magnetic dampers, etc.

PL

Ferrociecz to koloid o cząstkach rzędu około 10 nm, który wykazuje właściwości magnetyczne. Ciecze te znalazły zastosowanie w różnych aplikacjach. Na ich potencjalne zastosowanie wpływa rodzaj bazy nośnej, magnetyczne właściwości cząstek oraz wielkość i kształt. W praktycznym zastosowaniu krzywa magnetyzacji oraz wartość podatności magnetycznej są najważniejszymi parametrami ferrocieczy. Istnieje wiele metod wyznaczenia charakterystyk magnetycznych np. za pomocą magnetometrów lub krzywą tę można wyznaczyć na podstawie znajomości rozkładu cząstek otrzymanego z wykorzystaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM). Koszty tych urządzeń oraz badań są jednak relatywnie wysokie. W pracy opisano metodę wyznaczenia krzywej magnetyzacji na podstawie pomiaru wielkości cząstek z wykorzystaniem metody dynamicznego rozpraszania światła (DLS) oraz znajomości wartości magnetyzacji nasycenia ferrocieczy. Otrzymane charakterystyki magnetyczne porównano z krzywymi magnetyzacji opisanymi w innych publikacjach. Celem pracy jest przedstawienie metody oraz określenie wpływu różnych parametrów rozkładu cząstek na otrzymywane charakterystyki magnetyczne. Zaletą metody jest to, że wymagana jest mała objętość ferrocieczy w pomiarach z wykorzystaniem metody (DLS). Pomiar można wykonać w krótkim czasie, a wynik może zostać wykorzystany do szybkiego oszacowania właściwości magnetycznych ferrocieczy. Uzyskane charakterystyki mogą być wykorzystane w analizach (obliczeniach matematycznych lub numerycznych) różnych urządzeń takich jak uszczelnienia magnetyczne, sprzęgła magnetyczne, tłumiki itp.

2

Testing the Critical Velocity of a Magnetic Fluid Seal Working in a Water Environment

Szczęch Marcin, Horak Wojciech

Tribologia

|

2022

|

nr 3

113--120

EN

Magnetic fluid seals are used in many applications, primarily in gas and vacuum environments. The unique properties of this type of seal are very low torque friction, high tightness, and almost unlimited durability. These parameters are also expected for seals that operate in a water environment. This article presents the results of a magnetic fluid seal's maximum (critical) velocity operating in a water environment. The scope of the investigation included an analysis of parameters such as the pressure of the sealed water and the properties of the magnetic fluid. Two independent parameters, such as the pressure change and the torque change of the seal, were used to determine the leakage. The results showed that the best performance was obtained for the fluid with the lowest dynamic viscosity. In addition, the water pressure had a significant effect. Furthermore, pressure change has been shown to be a better indicator of leakage occurrence at high speeds than measuring torque. The results indicate a different leakage mechanism at low and high pressures.

PL

Uszczelnienia z cieczą magnetyczną z powodzeniem znalazły zastosowanie w szeregu aplikacji, przede wszystkim w środowisku gazowym i próżni. Unikatowe właściwości tego typu uszczelnień, wśród których można wymienić: bardzo niskie opory ruchu, wysoką szczelność i omal nieograniczoną trwałość są oczekiwanymi parametrami także dla uszczelnień pracujących w środowisku wody. W pracy przedstawiono wyniki badań dopuszczalnej (krytycznej) prędkości uszczelnienia z cieczą magnetyczną pracującego w środowisku wody, przy której następuje jego trwałe uszkodzenie. Zakres badań obejmował analizę wpływu takich parametrów jak ciśnienie uszczelnianej wody oraz właściwości cieczy magnetycznej. Do wyznaczenia przecieku wykorzystano dwa niezależne parametry: zmianę ciśnienia oraz zmianę momentu tarcia uszczelnienia. Wyniki badań wykazały, że najlepsze rezultaty uzyskano w przypadku zastosowania cieczy charakteryzującej się najmniejszą wartością lepkości dynamicznej, a ciśnienie wody ma istotny wpływ. Ponadto wykazano, że pomiar zmiany ciśnienia jest lepszym wskaźnikiem wystąpienia utraty szczelności przy wysokich prędkościach niż pomiar momentu obrotowego. Wyniki wskazują również na odmienny mechanizm przecieku przy niskim i wysokim ciśnieniu.

3

Upper Bounds for the Complex Growth Rate of a Disturbance in Ferrothermohaline Convection

Ram Kaka, Prakash Jyoti, Kumari Kultaran, Kumar Pankaj

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2022

|

Vol. 44, nr 2

114--122

EN

It is proved analytically that the complex growth rate σ= σr+iσi (σr and σi are the real and imaginary parts of σ, respectively) of an arbitrary oscillatory motion of neutral or growing amplitude in ferrothermohaline convection in a ferrofluid layer for the case of free boundaries is located inside a semicircle in the right half of the σrσi-plane, whose center is at the origin and (formula) where Rs is the concentration Rayleigh number, Pr′ is the solutal Prandtl number, M1′ is the ratio of magnetic flux due to concentration fluctuation to the gravitational force, and M5 is the ratio of concentration effect on magnetic field to pyromagnetic coefficient. Further, bounds for the case of rigid boundaries are also derived separately.

4

Combined effects of helical force and rotation on stationary convection of a binary ferrofluid in a porous medium

Kpossa M., Monwanou A. V.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 2

158--176

EN

This work studies the simultaneous effects of helical force, rotation and porosity on the appearance of stationary convection in a binary mixture of a ferrofluid and on the size of convection cells. We have determined the analytical expression of the Rayleigh number of the system as a function of the dimensionless parameters. The effect of each parameter on the system is studied. The consideration of the simultaneous effect of the basic characteristics made it possible to determine the evolution of the convection threshold in the ferrofluid and then the size of convection cells. The analyzes of the various results obtained allowed us to deduce whether the convection sets in quickly or with a delay when the various effects taken into account in the study are considered simultaneously.

5

Stable aqueous dispersions of bare and double layer functionalized superparamagnetic iron oxide nanoparticles for biomedical applications

Markhulia Jano, Kekutia Shalva, Mikelashvili Vladimer, Almásy László, Saneblidze Liana, Tsertsvadze Tamar, Maisuradze Nino, Leladze Nino, Kriechbaum Manfred

Materials Science Poland

|

2021

|

Vol. 39, No. 3

331--345

EN

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) have attracted the particular interest of scientists from various disciplines since their obtaining to the present day. The physicochemical and pharmacokinetic properties of SPIONs-containing magnetic nanofluids, and their applicability in biomedicine, largely depend on the stability of the colloidal system, particle size, size distribution, net magnetic moment, phase composition, and type and properties of stabilizers. Also, in some cases, when using magnetic nanoparticles for biomedical purposes, it is necessary that the stabilizing ligands of nanoparticles should not significantly change the magnetic properties. From this point of view, the preparation of stable colloidal systems containing bare iron oxide nanoparticles (BIONs) in water at physiological pH attracts particular attention and becomes increasingly popular in scientific circles. This study is focused on the development of the synthesis of aqueous suspensions of SPIONs stabilized with various organic molecules (oleic acid [OA] and poly(ethylene glycol) monooleate - with molecular weights 460 and 860) using a modified controlled chemical coprecipitation reaction, as well as stable nanofluids containing BIONs in an aqueous medium at neutral pH (near-physiological). The obtained samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy, small-angle x-ray scattering (SAXS), dynamic light scattering (DLS), electrophoretic light scattering (ELS), and Vibrating Sample Magnetometry.

6

Experimental analysis of the stability of ferrofluids based on Iron Oxide powder

Ząbek Daniel, Grzebielec Andrzej, Cmok Luca, Hribar Boštjančič Patricija, Mertelj Alenka

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2021

|

Nr 2

1--6

EN

Ferrofluids most often consist of three components, they are: solid particles, the liquid in which they are dissolved and a substance that is supposed to prevent sedimentation - called surfacant. The biggest problem with ferrofluids is their stability. Mixtures in which one of the phases is a solid phase have a natural tendency to sedimentation. As a result, physical properties change during the use of such materials. As part of the research, it was decided to check which ferrofluid composition would be most resistant to continuous evaporation and condensation processes. Three different mixtures were analyzed. As a result of the experiment it was found that the best behavior was mixture of: iron-oxide with n-heptane and fatty acid as surfacant.

7

The influence of Helmholtz and Golay coil homogenity on rectangular plate bending

Kędzia Piotr, Kosma Zbigniew

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2020

|

Vol. 24, No 1

5--16

EN

The subject of the paper is a rectangular plate. The structure of the plate issymmetrical. The plate is made of a cellular structure of a core and two external faces. There isferrofluid in each cell of the porous core. The core is made of polyethylene foam and two facesare polyurethane sheets. It is assumed that cells in the core are regular and dense and the facesare thin, therefore, a plate filled in with ferrofluid can be treated as homogeneous. The plateis placed in the magnetic field. The magnetic field is generated by two systems of coils – theHelmholtz coil (HC ) and the Golay coil (GC). The former generates an almost fixed magneticfield in the considered volume (where the plate is placed), and the latter generates a gradientmagnetic field. The changing size of each subsystem of magnetic field coils, the distribution andstrength of the magnetic field change as well. The magnetic field induces loads in the plate,both perpendicular and in plane. The plate bending function is approximated by the bicubicspline function presented by normalized B-spline functions. The influence of changes in thehomogeneity volume and the magnetic field strength (by changing the coil size) on the platebending is analyzed in the paper. The results of the analysis are presented in tables and figures.

8

The effect of magnetic field dependent viscosity on ferromagnetic convection in a rotating sparsely distributed porous medium - revisited

Prakash J., Kumar P., Manan S., Sharma K. R.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2020

|

Vol. 25, no. 1

142--158

EN

The effect of magnetic field dependent (MFD) viscosity on the thermal convection in a ferrofluid layer saturating a sparsely distributed porous medium has been investigated by using the Darcy-Brinkman model in the simultaneous presence of a uniform vertical magnetic field and a uniform vertical rotation. A correction is applied to the study of Vaidyanathan et al. [11] which is very important in order to predict the correct behavior of MFD viscosity. A linear stability analysis has been carried out for stationary modes and oscillatory modes separately. The critical wave number and critical Rayleigh number for the onset of instability, for the case of free boundaries, are determined numerically for sufficiently large values of the magnetic parameterM1 . Numerical results are obtained and are illustrated graphically. It is shown that magnetic field dependent viscosity has a destabilizing effect on the system for the case of stationary mode and a stabilizing effect for the case of oscillatory mode, whereas magnetization has a destabilizing effect.

9

Effect of magnetic field dependent viscosity on the unsteady ferrofluid flow due to a rotating disk

Bhandari A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2020

|

Vol. 25, no. 2

22--39

EN

The effect of magnetic field dependent viscosity on ferrofluid flow due to a rotating disk is studied in the presence of a stationary magnetic field. The results for velocity profiles for various values of MFD viscosity parameter are shown graphically. These results are compared with the ordinary case when the applied magnetic field is absent. Besides, the shear stress on the wall of the disk and its surface is calculated numerically.

10

Numerical modelling of Shliomis model based ferrofluid lubrication performance in rough short bearing

Munshi Mohmmadraiyan M., Patel Ashok R., Deheri Gunamani

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2019

|

Vol. 57 nr 4

923--934

EN

This paper has attempted to scrutinize the bearing performance of a rough short bearing assisted by a ferrofluid with the help of numerical modelling of the Shliomis model. The transverse roughness is calculated stochastically by averaging the Christensen and Tonder models. A non-zero mean is assumed for the probability density function for the random variable that determines the roughness of the bearing which is symmetrical. This attempt is made to create a more pragmatic and applicable situation. Expressions that can signify a dimensionless form of pressure and bearing load carrying capacity are found using Reynolds’ equation. The load carrying capacity equation is then solved numerically with the help of Simpson’s 1/3 rule to analyze the impact on the bearing system. From the graphical representation, it can be concluded that ferrofluid lubrication based on the Shliomis model can significantly neutralize the negative effects of the bearing roughness on its load carrying capacity.

11

Linear stability effect of densely distributed porous medium and Coriolis force on Soret driven ferrothermohaline convection

Sekar R., Murugan D.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2018

|

Vol. 23, no. 4

911--928

EN

The effect of Coriolis force on the Soret driven ferrothermohaline convection in a densely packed porous medium has been studied. A linear stability analysis is carried out using normal mode technique. It is found that stationary convection is favorable for the Darcy model, therefore oscillatory instability is studied. A small thermal perturbation is applied to the basic state and linear stability analysis is used for which the normal mode technique is applied. It is found that the presence of a porous medium favours the onset of convection. The porous medium is assumed to be variable and the effect of the permeable parameter is to destabilize the system. The present work has been carried out both for oscillatory as well as stationary instabilities. The results are depicted graphically.

12

The influence of selected parameters on magnetic fluid seal tightness and motion resistance

Szczęch M., Horak W., Salwiński J.

Tribologia

|

2017

|

nr 4

71--76

EN

Magnetic fluid seals belong to the class of non-contact seals. They are used as protective seals for vacuum systems, high speed shafts, precision mechanics, and electromechanical devices. The proper functioning of the magnetic fluid seal is related to creating and maintaining the continuity of the fluid ring on the sealing stage. This is achieved by appropriately shaped magnetic field distribution in the region of the sealing stage. Consequently, one of the main issues with the construction of such seals is to determine the distribution of the magnetic field in this region. This paper presents the results of analytical calculations and numerical simulations, based on which the influence of selected geometric parameters on the critical pressure and motion resistance was determined.

PL

Uszczelnienia z cieczą magnetyczną należą do klasy uszczelnień bezstykowych znajdują zastosowanie m.in., jako uszczelnienia ochronne w układach pracujących w próżni, w uszczelnieniach wałów szybkoobrotowych, urządzeń mechaniki precyzyjnej oraz przemyśle elektromechanicznym. Zachowanie poprawnego funkcjonowania uszczelnienia z cieczą magnetyczną związane jest z koniecznością wytworzenia i utrzymania ciągłości płynnego pierścienia ferrocieczy. Realizowane jest to za pomocą odpowiednio ukształtowanego rozkładu pola magnetycznego w szczelinie roboczej uszczelnienia. W związku z tym jednym z głównych zagadnień związanych z konstrukcją tego rodzaju uszczelnień jest określenie rozkładu pola magnetycznego w rejonie występu uszczelniającego. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń analitycznych oraz symulacji numerycznych, na podstawie których określono wpływ wybranych parametrów konstrukcyjnych na kluczowe wielkości funkcjonalne uszczelnienia, tj. dopuszczalne ciśnienie oraz opory ruchu.

13

Analysis of the influence of selected factors on the capacity of thrust sliding bearings lubricated with magnetic fluids

Horak W., Salwiński J., Szczęch M.

Tribologia

|

2017

|

nr 4

33--38

EN

The paper presents the results of modelling and experimental validation of a developed mathematical model, describing the influence of selected factors on the axial force generated by magnetic fluids used as lubricants in thrust slide bearings. The model takes into account the physical properties of the magnetic fluid (density, saturation magnetization), bearing geometry (diameter, gap height, magnetic induction in the gap), and bearing load. The proposed model has been validated by comparing the results obtained from the model with the experiments. Good model compatibility with the test results was obtained.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz modelowych oraz walidację eksperymentalną opracowanego modelu opisującego zmiany siły osiowej generowanej przez ciecz magnetyczną pracującą jako środek smarny w łożysku wzdłużnym. Opracowany model pozwala na przeprowadzenie oceny ilościowej wpływu istotnych parametrów węzła łożyskana siłę normalną. W modelu uwzględniono właściwości fizyczne cieczy magnetycznej (gęstość, magnetyzacja nasycenia), parametry geometryczne łożyska (średnica, wysokość szczeliny, indukcja magnetyczna w szczelinie) oraz warunki obciążenia łożyska. Zaproponowany model został poddany walidacji poprzez porównanie wyników otrzymanych z modelu z wynikami badań rzeczywistego układu łożyskowego. Uzyskano dobrą zgodność modelu z wynikami badań.

14

Bending of composite plate under magnetic field

Kędzia P., Kosma Z.

Modelowanie Inżynierskie

|

2017

|

T. 34, nr 65

57--63

EN

The main objective of presented study is composite rectangular plate subjected to load generated by magnetic field. The field changes around the area limited by magnetic elements. The plate is made of polyethylene and consists of three layers: two faces and porous core. The core is filled with ferrofluid. Porous structure prevents fluid from flowing out between cells in the middle plane. The load influences perpendicular to the plate and along middle plane.The load is generated by the system build of Helmholtz and Golay coils which are frequently used in modern MRI tomographs (Magnetic Resonance Imaging). Bending of the plate is affected by the magnetic field which influences on ferrofluid in porous cells. The function of bending of the plate is approximated by bicubic spline function presented by normalized B-spline functions. Required approximations of partial derivatives appearing in equation of bending of the plate and in boundary conditions are obtained with the property, that bicubic spline function is polynomial spline function respect to each of independent variable separately. Efficiency of these algorithms is proved by comparing test results with numerical simulations, with FEM in Autodesk Simulation v.14 program. Prepared numerical algorithm determines bending of the plate under applied load which is induced by spatial changes of magnetic field.

PL

Przedmiotem badań jest kompozytowa płyta prostokątna poddana obciążeniu wywoływanemu przez zmienne w przestrzeni pole magnetyczne. Płyta jest wykonana z polietylenu i składa się z trzech warstw: dwóch okładzin zewnętrznych oraz porowatego rdzenia, wypełnionego płynem ferromagnetycznym. Porowata struktura płyty zapobiega przelewaniu się płynu ferromagnetycznego wzdłuż płaszczyzny środkowej. Obciążenie działające jednocześnie prostopadle do powierzchni płyty oraz wzdłuż płaszczyzny środkowej wywołane jest przez cewki Helmholtza oraz cewki Golaya stanowiące podstawowy trzon układu magnesów współczesnych tomografów do obrazowania MRI (Magnetic Resonance Imaging). Wygenerowane pole magnetyczne tomografu poprzez oddziaływanie na płyn ferromagnetyczny wywołuje ugięcie płyty. Funkcję ugięcia płyty aproksymowano bikubiczną funkcją sklejaną przedstawioną przez znormalizowane B-funkcje sklejane. Niezbędne aproksymacje pochodnych cząstkowych występujących w równaniu ugięcia płyty i w warunkach brzegowych uzyskano, korzystając z własności, że bikubiczna funkcja sklejana jest wielomianową funkcją sklejaną względem każdej zmiennej niezależnej z osobna. Skuteczność algorytmów została w pełni potwierdzona poprzez porównanie wyników obliczeń testowych z symulacjami numerycznymi wykonanymi metodą elementów skończonych za pomocą programu Autodesk Simulation v.14. Przy wykorzystaniu opracowanej metody numerycznej wyznaczone zostały ugięcia płyty z uwzględnieniem przestrzennych zmian natężenia pola magnetycznego podczas jej zginania.

15

Analysis of the potential usage of selected magnetic fluids in thrust slide bearings

Horak W., Salwiński J., Szczęch M.

Tribologia

|

2016

|

nr 5

41--49

EN

Magnetic fluids are substances whose rheological properties can be actively influenced by treatment with a magnetic field. Two main types of magnetic fluids can be distinguished: ferromagnetic fluids, and magnetorheological fluids. Ferrofluids are mostly used in sealing engineering, whereas magnetorheological fluids are usually applied in controlled systems for the dissipation of mechanical energy, like brakes and dampers. The ability to control the rheological properties of magnetic fluids opens new horizons for development in machine design, among others in the areas of bearing engineering. The paper presents a comparative analysis of the rheological characteristics of selected magnetic fluids with a focus on the possible areas of the application of these substances in bearing engineering.

PL

Ciecze magnetyczne są to substancje, których właściwości reologiczne mogą być aktywnie kształtowane poprzez oddziaływanie na nie polem magnetycznym. Można wyróżnić dwa podstawowe typy cieczy magnetycznych: ciecze ferromagnetyczne oraz magnetoreologiczne. Znane są przemysłowe aplikacje cieczy ferromagnetycznych, przede wszystkim w konstrukcji uszczelnień, natomiast ciecze magnetoreologiczne znalazły zastosowanie głównie w układach dyssypacji energii mechanicznej o sterowanych parametrach pracy. Perspektywa wykorzystania możliwości sterowania właściwościami reologicznymi cieczy magnetycznych otwiera nowe horyzonty dla opracowywania konstrukcji urządzeń, między innymi w obszarze konstrukcji łożysk. W pracy przedstawiono analizę porównawczą charakterystyk reologicznych wybranych cieczy magnetoreologicznych i ferromagnetycznych ze zwróceniem uwagi na możliwe obszary zastosowania tych cieczy w inżynierii łożyskowania.

16

Ferrofluid flow due to a rotating disk in the presence of a non-uniform magnetic field

Bhandari A., Kumar V.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2016

|

Vol. 21, no. 2

273--283

EN

The flow of a ferrofluid due to a rotating disk in the presence of a non-uniform magnetic field in the axial direction is studied through mathematical modeling of the problem. Contour and surface plots in the presence of 10 kilo-ampere/meter, 100 kilo-ampere/meter magnetization force are presented here for radial, tangential and axial velocity profiles, and results are also drawn for the magnetic field intensity. These results are compared with the ordinary case where magnetization force is absent.

17

Absorpcja mikrofal przez namagnesowane ferrofluidy

Bednarek S., Tyran P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 12

271-275

PL

Opisano budowę układu do badania oddziaływania mikrofal z ferrofluidem umieszczonym w polu magnetycznym, wytwarzanym przez cewki Helmholtza. Częstotliwość mikrofal wynosiła 6,5 GHz. Indukcja pola magnetycznego, skierowanego wzdłuż wiązki mikrofal była zmieniana w zakresie 0-80 mT. W tym układzie umieszczano próbki ferrofluidu o grubości 0-15 mm, składającego się z nanocząstek magnetytu pokrytych kwasem oleinowym i zdyspergowanych w oleju mineralnym. Najważniejszym wynikiem badań jest wykrycie zależności natężenia wiązki mikrofal przechodzącej przez ferrofluid od indukcji pola magnetycznego. Zależność ta może znaleźć zastosowanie w absorberach mikrofal sterowanych polem magnetycznym.

EN

The construction of the system for research of microwaves interaction with ferrofluid located in the magnetic field produced by Helmholtz coils is describe. The microwaves frequency equals of 6,5 GHz. The magnetic field induction directed alongside of microwaves beam were change in range of 0-80 mT. The ferrofluid’s samples of thickness 0-15 mm consist of magnetite nanoparticles coated by oleic acid and dispersed in mineral oil were tested in this system. The most important result of this investigation is detection that intensity of microwaves transmitted by ferrofluid depends on the applied magnetic field induction. Technological application of this dependence in microwave’s absorber controlled by the magnetic field is possible.

18

Polygonal micro-whirlpools induced in ferrofluids

Bacia M, Lamperska W, Masajada J, Drobczynski S, Marc M

Optica Applicata

|

2015

|

Vol. 45, nr 3

309--316

EN

We report on the observation of the polygonal whirlpools in the thin layer of ferrofluid under illumination with a laser beam carrying optical vortex and in the presence of a vertical magnetic field. This kind of structures have attracted attention after discovering a hexagonal storm in Saturn’s atmosphere. Our polygonal whirlpools were created in a closed system (no free surfaces) in micro-scale (whirlpool diameter <20 μm) by the use of holographic optical tweezers. The polygonal shape was changed by varying the magnetic field strength or value of the optical vortex topological charge.

19

Electromechanical systems with ferrofluid filled GAP

Polcar P., Koudela L.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2014

|

z. 1

13--21

EN

This paper deals with the possibility of improving the output characteristics of an electromechanical actuator by filling the air gap with ferromagnetic liquid. The enhancement assumption is theoretically derived, testing device is built and its static and dynamic characteristics are measured to confirm the theory.

PL

W artykule omówiono możliwość polepszenia charakterystyki zewnętrznej elektromechanicznego siłownika poprzez wypełnienie szczeliny powietrznej cieczą magnetyczną. Koncepcję opracowano na drodze przemyśleń teoretycznych, zbudowano model fizyczny do prób i zmierzono jego charakterystyki statyczne i dynamiczne dla potwierdzenia słuszności teorii.

20

Temperature distribution in the gap of slide journal bearings lubricated with ferrofluids for different concentration of magnetic particles

Frycz M., Anioł P.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2013

|

nr 81

38--54

EN

In this paper author presents the results of numerical calculations of temperature distribution, load carrying capacities, friction forces and coefficient of friction in the gap of ferrofluid-lubricated slide bearing for different concentrations of magnetic particles. Reynolds-type equation has been derived from the equations of momentum and continuity of the stream for laminar, steady and isothermal flow so viscoelastic model Rivlin-Ericksen type of lubricant has been adopted. It has been adopted also that the dynamic viscosity depends generally on the magnetic field. Reynolds-type equation by which the hydrodynamic pressure distributions can be determined has been solved numerically using program - Mathcad 14 Professional. On the base of these calculations has been designated values of the friction forces and coefficient of friction, and temperature distributions in the oil gap of sliding journal bearing which is presented in the form of graphs.

PL

W pracy autor przedstawia wyniki obliczeń numerycznych rozkładu temperatury, siły nośnej, siły tarcia i współczynnika tarcia w szczelinie poprzecznego łożyska ślizgowego smarowanego ferrocieczą o różnym stężeniu cząstek. W analityczno-numerycznym modelu przyjęto równania typu Reynoldsa wyprowadzone z równań pędu i ciągłości strugi dla przepływu laminarnego, ustalonego i izotermicznego oraz lepkosprężysty model cieczy smarującej typu Rivlina-Ericksena. Przyjęto również, iż lepkość dynamiczna zależy głównie od pola magnetycznego. Równanie typu Reynoldsa, na podstawie którego można wyznaczyć rozkłady ciśnienia hydrodynamicznego, rozwiązano numerycznie przy wykorzystaniu programu Mathcad 14 Professional. Na podstawie tych obliczeń wyznaczono wartości siły nośnej i tarcia oraz współczynnika tarcia, a także rozkłady temperatur w szczelinie łożyska ślizgowego, które przedstawiono w formie wykresów.