ь деформації мікрокраплинного агрегату в сдвиговом перебігу визначається виразом (4.1), неважко встановити, що залежність Ф ( G ) є зростаючою на її початковій ділянці, тоді як з експерименту слід початкове зменшення Ф з подальшим її зростанням аж до насичення (рис. 24).
В
Малюнок 24. Залежність інтенсивності поляризованого світла, що пройшло через шар МЖ, підданого дії зсувного течії, і аналізатор від швидкості зсуву при її збільшенні (1) і наступному зменшенні (2).
Мабуть, це пов'язано з тим, що при деформації досить великих агрегатів посилюється розсіювання світла, підтвердженням чого може служити отримана раніше залежність інтенсивності розсіяного світла від швидкості зсуву (рис.4.2).
В
Малюнок 25. Залежність відносної величини інтенсивності світлорозсіювання (I) від швидкості зсуву при куті розсіяння 0 = 10 В°.
Подвійне променезаломлення починає проявлятися тоді, коли агрегати руйнуються зсувними плином до розмірів, менших довжини світлової хвилі. Однак і в цьому випадку, при теоретичному описі залежності інтенсивності світла від швидкості зсуву з допомогою виразу (4.24) необхідно враховувати не тільки деформацію мікрокраплинного агрегатів, але і зміна їх числа за рахунок можливого продовження процесу дроблення. Крім того, на хід залежності Ф ( G ) робить також вплив і має місце діхроїзм. Накладення всіх розглянутих вище процесів і обумовлює характер реальної залежності Ф ( G ), отриманої експериментально.
2.2 Концентраційні структурні утворення в тонких шарах магнітної рідини і дифракція світла
Крапля магнітної рідини, вміщена в однорідне магнітне поле, змінює свою форму. Деформація краплі зумовлена ​​залежністю сили на міжфазних межах від орієнтації магнітного поля [150]. У формуванні балансу сил на міжфазних кордонах беруть участь сили поверхневого натягу, а також сили, зумовлені просторовою неоднорідністю тиску, що виникає внаслідок локальних спотворень зовнішнього що намагнічує поле поблизу поверхні краплі. Все це робить кількісне описаний ие умов рівноваги досить складним.
В [150] дано пояснення поведінки магнітної краплі в немагнітною навколишнього рідини, коли тиск поза краплі постійно. Якщо вважати форму краплі еліптичної, то завдяки однорідності магнітного поля тиск також постійно і всередині краплі. У цьому випадку зміна форми краплі здійснюється тільки за рахунок стрибка тиску на міжфазних межах, для оцінки якого отримано вираз:
(4.25)
де Ој i і Ој a - магнітні проникності дотичних середовищ, H in і H a n - нормальні складові напруженостей магнітного поля всередині і поза краплі відповідно.
У рівновазі має місце баланс між цим стрибком і тиском поверхневого натягу: P = 2Оґ 0 R ( R - середня кривизна нормального перетину в розглянутій точці поверхні, Оґ 0 - коефіцієнт поверхневого натягу). В областях поверхні, нормальних зовнішньому полю, знижений тиск всередині краплі компенсується наростанням кривизни поверхні уздовж намагнічує поля.
В [+150] зроблена також спроба математично сформулювати завдання про форму краплі магнітної рідини в полі та отримано її рішення в наступному вигляді:
В
де ставлення піввісь еліпсоїда,
В
- функція монотонно спадаючий від 1/3 при m = 1 , до нуля при m в†’ в€ћ. Розрахунок рівноважної форми краплі може бути також здійснено за допомогою енергетичного підходу [151]. Рівноважне значення відносин осей агрегату визначається з умови мінімуму повної енергії:
(4.26)
де W s і W m - поверхнева і магнітна енергія відповідно. За умови еліпсоїдальної форми поверхнева енергія може бути визначена в вигляді:
(4.27)
де е - Ексцентриситет. Магнітна енергія у разі слабких полів має вигляд:
(4.28)
де Р про = ( Оњ i - Ој е )/ Ој е , Ој i і Ој e - Магнітні проникності агрегату і навколишнього середовища відповідно. p> З (4.26) з урахуванням (4.27) і (4.28) випливає, що ставлення магнітної енергії до енергії поверхневого натягу (магнітне число Бонда) пов'язане з m - співвідношенням:
(4.29)
Слід відзначити, що обговорюваного питання присвячено достатньо велику кількість як теоретичних [108,152-154], так і експериментальних [155-156] робіт, що змогу стверджувати про хорошу вивченості цього явища.
мікрокраплинного агрегати, містяться в магнітної рідини, внаслідок підвищеної в них концентрації дисп...
