بررسی میکروساختاری سیال مگنتوریولوژیکال با شبیه سازی DEM-LBM

بررسی ساختارهای میکرونی تشکیل شده در سیالات مگنتوریولوژیکال در حضور میدان مغناطیسی و همچنین تحت شرایط برش، میتواند به درک عمیقتر تغییرات خواص ریولوژیکی این سوسپانسیون ها در اثر اعمال میدان، منجر شود. در این مقاله برای شبیه سازی دینامیک ذرات، از روش DEM و در خصوص سیال پایه از LBM و با در نظر گرفتنبرهمکنش های مغناطیسی به کمک مدل دوقطبی ثابت، بهره گرفته شده است. شبیه سازی ها در دو مرحله ی تشکیل ستونهای ذرات تحت میدان خارجی و اعمال نیروی برشی، برای سوسپانسیون 15 درصد حجمی ذرات آهن کربنیل درون روغن سیلیکون، انجام گرفت. آرایش نهایی ذرات برای شدت میدان های 36، 73، 109 کیلوآمپر بر متر، و نرخ برش های تا 1000 بر ثانیه، مورد بررسی قرار گرفت. برای تشکیل زنجیره های ذرات و تکامل آنها تا تشکیل کامل ستون های ذرهای در راستای میدان مغناطیسی اعمالی به شدت 109 کیلوآمپر بر متر، مدت زمان حدودی 30 میلی ثانیه حاصل شد. با اعمال برش، زاویه گرفتن ستون های ذرات از راستای میدان مشاهده شد، و در نرخ برش های بالاتر تغییر ساختاری از حالت ستونی به آرایش صفحه ای شکل رخ داد که با نتایج تجربی و شبیه سازی سایر محققان هم خوانی دارد

Keywords:

سیالات مگنتوریولوژیکال , شبیه سازی DEM-LBM , دینامیک ذرات , برهمکنش های مغناطیسی , میکروساختارها