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第1章 绪论 1

1.1麦克斯韦电磁学理论 1

1.2铁磁流体力学基本内容 3

1.3铁磁流体力学的发展现状 4

1.4铁磁流体力学的应用 6

参考文献 8

第2章 铁磁流体的物理性质 9

2.1铁磁畴结构理论 9

2.1.1铁磁矿 9

2.1.2铁磁畴结构理论 11

2.2铁磁流体基载液和表面活性剂特性 12

2.3铁磁流体颗粒的基本结构及其稳定性 14

2.3.1克服重力场的稳定性问题 15

2.3.2避免凝聚的稳定性问题 15

2.4铁磁流体的基本物理参数 17

2.4.1铁磁流体的粘度 17

2.4.2铁磁流体的磁化强度 18

2.5热磁不稳定性 22

2.6铁磁颗粒的体积分数 24

参考文献 25

第3章 铁磁流体力学基本方程组 28

3.1流体力学基本方程组 28

3.2铁磁流体力学运动方程 31

3.3麦克斯韦方程组 34

3.4铁磁流体力学Bernoulli方程 38

3.5磁流体静力学 41

3.6铁磁颗粒和载液之间相互作用的边界条件 43

3.7热对流现象 45

参考文献 50

第4章 铁磁流体的磁粘性特征 52

4.1铁磁流体的磁粘性 52

4.2铁磁流体管道流的自旋 54

4.2.1不可压缩铁磁流体控制方程及其简化 55

4.2.2非平衡磁场的表达形式 56

4.2.3铁磁流体管道流各方向分量的控制方程 58

4.2.4磁粘度表达式 59

4.3结果与讨论 60

参考文献 61

第5章 铁磁流体颗粒在载液中的运动理论 64

5.1铁磁颗粒之间的范德瓦耳斯势能 64

5.2铁磁流体颗粒大小分布参数的测量 67

5.2.1铁磁流体颗粒的中值直径和标准偏差 67

5.2.2铁磁流体颗粒大小分布 69

5.2.3结论分析 72

5.3铁磁流体颗粒在载液中运动所受磁压 72

5.4用磁流体测量气液二相流中气泡速度的技术 74

5.4.1实验 74

5.4.2结果和考察 77

5.4.3结论 79

参考文献 79

第6章 铁磁流体扩散抛物化稳定性理论 82

6.1流体力学扩散抛物化理论 82

6.1.1扩散抛物化方程组特征和次特征 84

6.1.2扩散抛物化稳定性方程组的数学特征 85

6.2铁磁流体扩散抛物化稳定性方程组 86

6.3铁磁流体抛物化稳定性方程组的椭圆特性分析 89

6.3.1线性铁磁流体PSE的特征和次特征 89

6.3.2非线性铁磁流体PSE的特征和次特征 92

6.4消除PSE的剩余椭圆特性途径 94

参考文献 94

第7章 铁磁流体热传导模型问题 97

7.1模型方程 98

7.2铁磁流体扩散抛物化方程组 99

7.2.1定解条件及其参数取值 99

7.2.2铁磁流体基本方程组的层次结构 100

7.3采用扩散抛物化方程组数值模拟热传导过程 104

7.4结果讨论 106

参考文献 107

第8章 铁磁流体润滑理论与化学机械抛光技术 108

8.1平衡方程 109

8.2具有空化的圆柱磙子的铁磁流体润滑 111

8.2.1铁磁流体动压润滑 113

8.2.2挤压薄膜轴承 114

8.2.3滑动轴承 115

8.3铁磁流体化学机械抛光模型问题 117

8.4 CMP的工作原理 118

8.5考虑对流效应的铁磁流体CMP模型及数值模拟 119

8.5.1具有对流效应的CMP润滑方程的推导 119

8.5.2具有对流效应的铁磁流体CMP润滑方程的推导 122

8.5.3数值实验及其实验结果分析 124

8.5.4结论 130

参考文献 130

第9章 铁磁流体发电 134

9.1微型的电能供应装置 134

9.2铁磁流体发电实验系统 135

9.2.1实验装置 135

9.2.2实验流体 137

9.2.3实验结果及其分析 138

9.2.4结论 142

9.3改进的铁磁流体发电实验系统 142

9.3.1改进的实验装置 142

9.3.2实验所用流体 143

9.3.3实验过程 144

9.3.4实验原理与结果分析 145

参考文献 149

第10章 铁磁流体在多孔介质中的流动 151

10.1多孔介质的渗流定律 151

10.1.1达西定律 151

10.1.2在多孔介质中磁流体渗流的渗透定律 152

10.1.3多尺度渐近展开技术 153

10.1.4宏观体积平衡下的达西定律 155

10.2铁磁流体在多孔介质中的微观描述 157

10.2.1铁磁流体在多孔介质中流动的微观描述 157

10.2.2尺度阶的分析 158

10.2.3无量纲化的局部流的描述 159

10.3均匀化方法在磁流体渗流中的应用 160

10.3.1均匀化方法 160

10.3.2宏观磁场和磁感应强度 161

10.3.3宏观质量流 163

10.4渗透张量的正定对称性 165

10.4.1渗透张量的正定性 165

10.4.2渗透张量的对称性 166

参考文献 166

附表1重要变量 168

附表2重要名词 170