вітлорозсіювання від градієнта швидкості при куті розсіяння q = 10 В°.
В
Малюнок 21. Залежність відносної величини інтенсивності світлорозсіювання (I) від швидкості зсуву при куті розсіяння 9 = 10 В°.
Початковий зростання інтенсивності анізотропного светорассеянія пов'язаний із зростанням витягнутості крапель, а наявність максимуму і наступних екстремумів з розривом витягнутих крапель при деяких критичних значеннях швидкості зсуву. Цей висновок якісно підтверджується результатами розрахунку залежності товщини агрегату від швидкості зсуву за допомогою (4.3) за експериментально отриманими індикатрис розсіювання. Деформація крапельного агрегату в деяких випадках може бути частково компенсована дією магнітного поля, коли його напрям перпендикулярно великий осі слабо деформованого агрегату. У цьому випадку, характер розсіювання світла змінюється: світла смуга, спостережувана на екрані трансформується в дифракційний коло, характерний для розсіяння на сферичних включеннях. Однак, можлива реалізація випадку, коли спільну дію магнітного поля і сдвигового течії призводить до більшої впорядкованості структурної сітки [143]. На малюнку 22а ​​схематично показана дифракційна картина, характерна для регулярних структур, отримана, коли вектор напруженості магнітного поля сонаправлени з променем світла і перпендикулярний лінії швидкості потоку. При цьому виявляється залежність дифракційної картини від напруженості магнітного поля і швидкості зсуву. На малюнку 22б показана залежність інтенсивності світла від кута дифракції для цього випадку при різних значеннях напруженості магнітного поля.
В
Малюнок 22. Дифракційна картина, що виникає при одночасному впливі магнітного поля і сдвигового течії (а), залежність інтенсивності розсіяного світла від кута дифракції при різних значенні напруженості магнітного поле (б).
Теоретичний аналіз поведінки мікрокраплинного агрегату при одночасному впливі поля і сдвигового течії може бути проведений з енергетичних позицій. Повна енергія деформованого крапельного агрегату складається з магнітної компоненти W m і енергії поверхневого натягу W s : W = W m + W s . Магнітна компонента енергії згідно [129] дорівнює:
(4.4)
,,
В
О± - кут між вектором напруженості і орієнтацією крапельного агрегату.
З урахуванням розмагнічуючого фактора, для проекцій магнітного моменту отримаємо:
В В
де а , b , з - півосі еліпсоїда обертання, N - розмагнічує фактор.
Кут О± характеризує поворот деформованого агрегату зсувними перебігом і може бути знайдений з умови рівності моментів магнітних і в'язких сил:. При цьому, а, де П‰ - кутова швидкість обертання, L - Коефіцієнт опору, рівний для еліпсоїда обертання, згідно [146]:
(4.5)
де h - коефіцієнт в'язкості рідини.
З урахуванням цього для магнітної компоненти енергії знайдемо
, где (4.6)
В
Енергія поверхневого натягу дорівнює:
(4.7)
де e - Ексцентриситет витягнутої краплі, r 0 - радіус незбуреної краплі, s про - коефіцієнт міжфазного натягу.
Умова стійкого положення витягнутого еліпсоїда може бути знайдено шляхом мінімізації його повної енергії W :
,
або, на основі аналізу графічної залежності W ( e ) повної енергії від ексцентриситету краплі. Наявність мінімуму на цих залежностях [?] При відносно невеликих значеннях напруженості поля може свідчити про можливості такої стійкості, що і призводить до формування структурної решітки, що дає характерну для неї дифракційну картину. Існування такої структурної грати, мабуть, стає можливим завдяки забезпеченню паралельності за допомогою зсувного течії агрегатів, витягнутих уздовж напряму поля і володіють, внаслідок його дії, магнітними моментами.
Енергетичний підхід дозволяє також виявити можливість компенсації деформації крапель, викликаної зсувними перебігом, за допомогою впливу магнітного поля на початковому етапі деформування.
При відносно великих швидкостях зсуву в магнітної рідини з мікрокраплинної структурою, коли відбувається руйнування мікрокрапель до досить малих розмірів, можливе виникнення подвійного променезаломлення і дихроизма. У результаті цього, світловий промінь, що пройшов через шар такої анізотропної рідини перпендикулярно оптичній осі є еліптично поляризованим [147]. Для спостереження цього ефекту в якості джерела світла використовувався освітлювач, що дає паралельний пучок світла, а кювету із зразком містилася між двома схрещеними поляроїда. При створенні сдвигового течії шляхом обертання одного з дисків р...
