Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đối lưu nhiệt từ như một công cụ để kiểm soát truyền nhiệt và khối lượng trong vật liệu kích thước nano dưới điều kiện vi trọng lực
Tóm tắt
Colloid từ tính là những vật liệu nano nhân tạo tương đối mới, có độ nhạy từ tính lớn hơn nhiều lần so với các chất tự nhiên. Các thí nghiệm được thực hiện trong chất lỏng từ tính cho thấy việc tăng cường hoặc suy yếu đối lưu nhiệt trong các colloid bị chi phối bởi sự cạnh tranh giữa các cơ chế trọng lực và từ tính, cũng như ảnh hưởng của phân tầng mật độ chất lỏng do sự lắng trọng lực của các hạt từ tính và các tập hợp của chúng. Do đó, các thí nghiệm trong điều kiện vi trọng lực là cần thiết để loại bỏ sự lắng trọng lực. Điều này sẽ cho phép một cuộc điều tra chính xác về đối lưu trong các chất lỏng từ tính và nghiên cứu không mơ hồ về sự tương tác của trường từ với một môi trường có cực từ. Những thí nghiệm như vậy cũng cần thiết để thực hiện việc đo lường chính xác các hệ số vận chuyển của chất lỏng.
Từ khóa
#colloid từ tính #đối lưu nhiệt #vi trọng lực #vận chuyển khối lượng #vật liệu nanoTài liệu tham khảo
Ageikin, D.I.: Determination of heat emission by means of thermomagnetic convection. Proc. Acad. Polit. Sci. 74, 229 (1950) (Russian)
Bashtovoy, V.G., Berkovsky, B.M., Vislovich, A.N.: Introduction to Thermomechanics of Magnetic Fluids. Hemisphere, Washington (1988)
Bashtovoy, V.G., Berkovsky, B.M., Vislovich, A.N.: Magnetic Fluids Engineering Applications. Oxford University Press, Oxford (1993)
Beysens, D., Carrabos, Y., Chatain, D., Evesque, P.: Vibration-modified phase separation on super critical CO2 in MAXUS 7 sounding rocket and H2 under magnetic gravity compensation. Bulletin of European Low Gravity Research Association 25, 85 (2007)
Blums, E., Cebers, A., Mayorov, M.: Magnetic Fluids. Zinatne, Riga (1989)
Bogatyrev, G.P., Shaidurov, G.F.: Convective stability of horizontal layer of ferromagnetic fluid in the presence of uniform magnetic field. Russian J. Magnetohydrodynamics N. 3, 137 (1976)
Borisov, A.I., Levtov V.L., Romanov V.V.: The optimization of dynamic conditions of the conducting on-board microgravity experiments with the help of the automatic rotary vibro-protective platform “Fluger”. Symposium “Space Material Science”, p. 50. Kaluga, Russia (2007)
Bozhko, A., Putin, G., Tynjälä, T., Sarkomaa, P.: Experimental and numerical investigation of wave ferrofluid convection. J. Magn. Magn. Mater. 316, 433 (2007)
Bozhko, A.A., Putin, G.F.: Experimental investigation of thermomagnetic convection in the presence of external uniform magnetic field. Lett. Acad. Sci. USSR. Phys. Series 55, 1149 (1991)
Bozhko, A.A., Putin, G.F.: Heat transfer and flow patterns in ferrofluid convection. Magnetohydrodynamics J. 2, 12 (2003)
Braithwaite, D., Beaugnon, E., Tournier, R.: Magnetically controlled convection in a paramagnetic fluid. Nature 354, 134 (1991)
Buzmakov, V.M., Pshenichnikov, A.F.: On the structure of microaggregates in magnetite colloids. Colloid Interface Science 182, 63 (1996)
Carruthers, J.R., Wolfe, R.: Magnetothermal convection in insulating paramagnetic fluids. J. Appl. Phys. 39, 5718 (1968)
Coverdale, G., Odenbach, S.: Simulation of thermomagnetic convection in a ferrofluid under micro-gravity conditions. Abstracts of 88th International Bunsen-Discussion Meeting on Magnetic Colloidal Fluids: Preparation, Characterization, Physical Properties and Applications, p. 87. Saarbruken, Germany (2005)
DeLucas, L.J., Tillotson, B.J.: Diamagnetic control of convection during crystal growth. Proceedings of Joint 12th European and the 6th Russian Symposium on Physical Science in Microgravity, vol. 2, p. 162. St. Petersburg, Russia (1997)
Edwards, B.F., Gray, D.D., Hang, J.: Magnetothermal convection in nonconducting diamagnetic and paramagnetic fluids. Proceedings of 3-d International Microgravity Fluid Physics Conference, p. 711. Cleveland, Ohio, USA (1996)
Elmore, W.C.: The magnetisation of ferromagnetic colloids. Phys. Rev. 54, 1092 (1938)
Finlayson, B.A.: Convective instability of ferromagnetic fluids. J. Fluid Mech. 40, 753 (1970)
Huke, B., Lucke, M.: Roll, square, and cross-roll convection in ferrofluids. J. Magn. Magn. Mater. 289, 264 (2005)
Kaneda, M., Tagawa, T., Ozoe, H.: Convection induced by a cusp-shaped magnetic field for air in a cube heated from above and cooled from below. J. Heat Transfer. 124, 17 (2002)
Khaldi, F.: Removal of gravity buoyancy effects on diffusion flames by magnetic fields. Abstracts Proceedings First International Seminar on Fluid Dynamics and Materials Processing, p. 50. Algiers (2007)
Lakhtina, E.V., Pshenichnikov, A.F.: Dispersion of magnetic susceptibility and the microstructure of magnetic fluid. Colloid J. 68(N3), 294 (2006)
Markov, A.V., Savin, S.F., Petrov, O.F., Fortov V.E.: Electromagnet for microgravity experiments aboard ISS. Book of Abstracts, The 2nd Russian Conference on Space Material Science, p. 54. Kaluga, Russia (2003)
Odenbach, S.: Microgravity experiments on thermomagnetic convection in magnetic fluids. J. Magn. Magn. Mater. 149, 155 (1995)
Ohlsen, D.R., Hart, J.E., Weidman, P.D.: Waves in radial gravity using magnetic fluid. Proc. Third Microgravity Fluid Physics Conference, Cleveland, p. 717. Ohio, USA (1996)
Putin, G.F.: Experimental investigation of barometric distribution influence on the flows of ferromagnetic colloids. Proceedings of 11th Riga’s Meeting on Magnetohydrodynamics, vol. 3, p. 15. Riga (1984)
Putin, G.F., Babushkin, I.A., Bogatyrev, G.P., Glukhov, A.F., Zilberman, E.A., Ivanov, A.I., Maksimova, M.M., Polezhaev, V.I., Bessonov, O.A., Nikitin, S.A., Sazonov, V.V.: On the measurement of low-frequency microaccelerations on board of an orbital station by the convection sensor “Dacon”. Adv. Space Res. 32, 199 (2003)
Ramachandran, N.: Understanding g-jitter fluid mechanics by modeling and experiments. Proceedings of 1st International Symposium on Microgravity Research and Applications in Physical Sciences and Biotechnology, vol. 2, p. 925. Sorrento, Italy (2000)
Rosensweig, R.E.: Ferrohydrodynamics. Cambridge University Press, New York (1985)
Rosensweig, R.E., Browaeys, J., Bacri, J.-C., Zebib, A., Perzynski, R.: Laboratory study of spherical convection in simulated central gravity. Phys. Rev. Lett. 83, 4904 (1999)
Schwab, L., Hildebrandt, U., Stierstadt, K.: Magnetic Benard convection. J. Magn. Magn. Mater. 39, 113 (1983)
Smith, R.W., Zhu, X., Tunnicliffe, M.C.: The measurement of precise solute diffusion coefficients in dilute liquid metals in a low earth orbiting laboratory—the influence of g-jitter. Proceedings of First International Symposium on Microgravity Research and Applications in Physical Science and Biotechnology, vol. II, p. 887. Sorrento, Italy (2000)
Ujihara, A., Tagawa, T., Ozoe, H.: Average heat transfer rates measured in two different temperature ranges for magnetic convection of horizontal water layer heated from below. Int. J. Heat Mass Transfer 49, 3555 (2006)
Yin, D.C., Wakayama, N.I., Harata, Fujiwarac, K.M., Kiyoshia, T., Wadaa, H., Niimurad, N., Araid, S., Huange, W.D., Tanimoto, Y.: Formation of protein crystals (orthorhombic lysozyme) in quasi-microgravity environment obtained by superconducting magnet. J. Crystal Growth 270, 184 (2004)
Zebib, A.: Thermal convection in a magnetic fluid. J. Fluid Mech. 321, 121 (1996)