ГИДРОДИНАМИКА И ТЕПЛООБМЕН В ПРОЦЕССАХ ОХЛАЖДЕНИЯ НАМАГНИЧИВАЮЩЕЙСЯ ПЛАСТИНЫ В МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

В работе экспериментально изучено влияние магнитного поля на процессы теплообмена намагничивающейся стальной пластины, охлаждаемой в магнитной жидкости. Термопары были установлены в шести точках на поверхности пластины вдоль ее длины. Получены графики зависимости температуры от времени в отсутствие магнитного поля и в магнитных полях различной напряженности. Обнаружено, что интенсивность теплообмена зависит в значительной степени от величины магнитного поля и от расположения областей поверхности пластины. В магнитном поле охлаждение центральной части пластины происходит с такой же интенсивностью, что и в отсутствие магнитного поля и с меньшей интенсивностью в сравнении с другими точками поверхности пластины. Вблизи концов пластины скорость охлаждения поверхности намного больше в магнитном поле, чем при его отсутствии. С ростом напряженности магнитного поля скорость охлаждения в центральной части пластины уменьшается и оказывается меньше, чем в отсутствии магнитного поля. Зависимость теплообмена от величины магнитного поля объяснена распределением магнитных сил, действующих на жидкость окружающую пластину и характер образующихся паровоздушных полостей вблизи ее поверхности. Описаны эксперименты по моделированию образования и форму паро-воз-душных полостей в жидкости, окружающих намагничивающуюся пластину.

магнитная жидкость, теплообмен, гидродинамика, стальная пластина, магнитное поле, magnetic fluid, heat transfer, hydrodynamics, steel plate, magnetic ield

1. Гогосов В. В., Симоновский А. Я. О локально-неоднородном охлаждении при закалке в магнитной жидкости // Изв. АН СССР Механика жидкости и газа. 1989. № 2. С. 3.

2. Gogosov V. V., Simonovskii A. Ya., Smolkin R. D. Quenching and separation in magnetic fluids // JMMM. 1990. V. 85. №. 1-3.P. 227.

3. Mirkin L.I., Shesterikov S.A., Simonovski A.Y. Equipment and method for quenching steels in a magnetic liquid // 1993. V.U.Z. Mashinostr. V.6 P. 1.

4. Bashtovoi V.G., G. Challant, Volkova O.Yu. Boiling Heat Transfer in Magnetic Fluids// Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1993. V. 122. P. 305.

5. Junhong L., Jianming G., Zhiwei L. Experiments and mechanism analysis of pool boiling heat transfer enhancement with water-based magnetic fluid // Int J Heat Mass Transf. 2004. V. 41. P. 170.

6. Кобозев М.А., Симоновский А.Я. Метод измерения, экспериментальная установка и результаты измерения частоты образования пузырьков пара при кипении магнитной жидкости на одиночном центре парообразования // ЖТФ. 2007. Т. 77 №11. С. 31.

7. Симоновский А.Я., Яновский А.А. Влияние однородного магнитного поля на теплообмен при кипении магнитной жидкости на неограниченной поверхности // Вестник Ставропольского государственного университета. 2011.

8. Syam S.L.; Singh M.K., Sousa A. Investigation of thermal conductivity and viscosity of Fe3O4 nanofluid for heat transfer applications // International Communications in Heat and Mass Transfer. 2013. V. 44 P. 7-14.

9. Yanovskii A.A., Simonovskii A.Ya., Klimenko E.M. On the Inluence of the Magnetic Field upon Hydrogasdynamic Processes in a Boiling Magnetic Fluid // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2014. V. 50. № 3. P. 260.

10. Yanovskiy A.A., Simonovsky A.Ya., Kholopov V.L., Chuenkova I.Yu. Heat Transfer in Boiling Magnetic Fluid in a Magnetic Field // Solid State Phenomena. 2015. № 233-234. P. 339.

11. Khoshmehr H.H., Saboonchi A., Shafii M.B., Jahani N. The study of magnetic field implementation on cylinder quenched in boiling ferro-fluid // Applied Thermal Engineering. 2014. V. 64. № 1-2. P. 331.

12. Zupan J., Renjo M.M. Thermal and rheological properties of water-based ferroluids and their applicability as quenching media // 20th International Conference on Magnetism. Conf. Proc. ICM 2015. V. 75. P. 1458.

13. Abdollahi A. Salimpour M.R., Etesami N. Experimental analysis of magnetic ield effect on the pool boiling heat transfer of a ferro-fluid // Applied Thermal Engineering. 2017. V.111. P.1101.