Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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SYFF: Symposium Ferrofluide

SYFF 2: Ferrofluide II

SYFF 2.2: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 17:30–17:45, R1

Numerische Modelle für Ferrofluide mit freien Oberflächen — •R. Schäfer, G. Matthies und L. Tobiska — Uni Magdeburg, IAN, PF 4120, 39016 Magdeburg

Die Bewegungsgleichungen zur Beschreibung eines Ferrofluides ergeben sich aus den um die Anteile des magnetischen Spannungstensors erweiterten Navier-Stokes-Gleichungen. Damit ist zusätzlich das magnetische Feld im Fluid und im umgebenen Medium zu berechnen. Die Young-Laplace-Gleichung auf der zu bestimmenden freien Oberfläche schließt das zu lösende nichtlineare gekoppelte System partieller Differentialgleichungen ab. Im statischen Fall reduziert sich die Berechnung auf die Bestimmung des Magnetfeldes mit einer nichtlinearen Permeabilitätsfunktion im Fluid und der Bestimmung der freien Oberfläche. Für verschiedene geometrische Konstellationen werden die numerisch bestimmten magnetischen Felder und die für den Form eines Einzelstachels für den linearen und nichtlinearen Fall bezogen auf Genauigkeit und Aufwand diskutiert. Im Ergebnis zeigt sich, daß die Nichtlinearität der Permeabilitätsfunktion einen wesentlich Einfluß auf die Stachelprofile hat.