Исследование явления гидродинамической неустойчивости магнитной жидкости

Магнитные коллоидные наносистемы (магнитные жидкости, феррожидкости, ферроколлоиды), представляющие собой взвесь однодоменных ферро- и ферримагнитных наночастиц в жидкости-носителе, синтезированные в середине 60-х годов прошлого века, являются уникальными физическими средами, сочетающими в себе свойства текучести и способности приобретать довольно большую намагниченность в внешнем магнитном поле. Магнитные жидкости до настоящего времени остаются объектом, привлекающим широкий интерес исследователей, в особенности в области явлений, связанных с взаимодействием электромагнитного поля со средой. Это объясняется как возможность. Практического применения магнитных жидкостей в технике и медицине, так и возникновением целого ряда фундаментальных проблем физического, физико-химического и гидродинамического характера. К ним относятся проблемы описания новых физических и гидродинамических явлений, возникающих в магнитных жидкостях под воздействием магнитного и электрического полей. Одним их проявлений особых свойств магнитной жидкости являются процессы неустойчивости ее свободной поверхности во внешних магнитном и электрическом полях. К настоящему времени имеется достаточно большое число экспериментальных и теоретических работ, посвященных изучению магнитостатической и электрокапиллярной неустойчивости свободной поверхности, а также слоев и капель магнитных коллоидных наносистем, однако многие проблемы остаются открытыми. К таким проблемам относятся явления неустойчивости межфазной поверхности магнитной жидкости при одновременном воздействии магнитного и электрического полей. Подобные ситуации имеют место в ряде технологических приложений магнитных жидкостей, однако ранее никогда не исследовались, что делает изучение данной проблемы актуальным. В связи со сказанным, целью настоящей работы является экспериментальное исследование явлений гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности магнитной при одновременном воздействии магнитного и электрического полей. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: 1. Провести аналитический обзор существующих теоретических представлений и экспериментальных результатов по проблематике поверхностной неустойчивости жидкости во внешних силовых полях. 2. Собрать установку для экспериментального изучения явления поверхностной неустойчивости на границе магнитной жидкости и немагнитной жидкой среды. 3. Изучить закономерности проявления неустойчивости плоской горизонтальной межфазной границы магнитной жидкости и немагнитной жидкой среды при одновременном воздействии внешних магнитного и электрических полей, направленных перпендикулярно границе.