Adatveida daļiņu veidotas magnetoreoloģiskās suspensijas tieša skaitliskā modelēšana

Abstract

Darbā ir aprakstīta aprēķinu metodika adatveida daļiņu veidotas magnetoreoloģiskās suspensijas tiešai skaitliskai modelēšanai. Šajā modelī tiek ievērota gan magnētiskā mijiedarbība starp daļiņām, gan abpusēja hidrodinamiskā mijiedarbība ar nesējšķidrumu. Šis modelis neievēro Brauna kustību. Daļiņu un nesējšķidruma inerce tiek ievērota. Hidrodinamiskās mijiedarbības aprakstam tiek izmantots analītisks atrisinājums sferoīda daļiņām,kas noteiktās konfigurācijās ir hidrodinamiski ekvivalentas cilindriskām daļiņām. Nesējšķidruma plūsmas aprēķināšanai tiek izmantota galīgo diferenču metode virpuļainības-vektorpotenciāla formulējumā. Ir izveidota aprēķinu programma magnetoreoloģisko suspensiju tālākai pētīšanai. Testa rezultāti apliecina izvēlētās metodikas piemērotību adatveida daļiņu magnetoreoloģisko suspensiju īpašību modelēšanai.

This master thesis describes methodology of particle level direct numberic calculations of fiber magnethorheologic suspensions. Magnetic forces along with bidirectional hydrodynamic interactions were taken in account. The model doesn’t include Brownian motion of particles. Both particle and fluid inertia are taken into account. An analytic hydrodynamic description for prolate spheroids is used,and the prolate spheroid-cylinder hydrodynamic equivalency condition is applied. The fluid flow is calculated using finite difference methods in vorticity-vector potential formulation. Asoftware was developed to perform these calculations. Test results show that the chosen approach is suitable for simulation of magnetorheological suspension composed of ferromagnetic fibers.