0 研究背景

磁流體又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液，是一種新型的功能材料，它既具有液體的流動性又具有固體磁性材料的磁性。是由直徑為納米量級（10納米以下）的磁性固體顆粒、基載液（也叫媒體）以及界面活性劑三者混合而成的一種穩定的膠狀液體。該流體在靜態時無磁性吸引力，當外加磁場作用時，才表現出磁性，正因如此，它才在實際中有著廣泛的應用，在理論上具有很高的學術價值。用納米金屬及合金粉末生產的磁流體性能優異，可廣泛應用于各種苛刻條件的磁性流體密封、減震、醫療器械、聲音調節、光顯示、磁流體選礦等領域。（源自：百度百科）

1 模型介紹

模型如圖所示，在磁流體流動區域上端和下端分別具有一塊永磁體，剩磁為0.3T。永磁體形成的磁場強度作為磁流體的流動過程的背景磁場。磁流體的相關參數列表也如下表所示。（參數來源：The transition from natural convection to thermomagnetic convection of a magnetic fluid in a non-uniform magnetic field）

2  模型的重點及難點——源項的添加

      本模型涉及到的方程主要包括：

（1）麥克斯韋方程

（2）連續流動方程以及傳熱方程

   

其中動量守恒方程，由于磁場力以及重力的存在，需要單獨定義：

重力引起：

電磁作用力：

3 仿真結果

                                                                             磁場強度分布

                                                                            磁場作用力分布

                                                                         速度分布

由結果可以看出：在磁場作用下，磁流體流動出現了明顯的變化，并產生了一定的漩渦存在，這對于強化傳熱具有積極的意義。

有興趣的話大家可以加上傳熱進行試試。

歡迎大家一起交流學習！（qq：209860359）