Název: Viskoelastické vlastnosti ferrokapaliny - Studium normálových napětí
Překlad názvu: Viscoelastic properties of ferrofluid - Study of normal stresses differences
Autoři: Šustková, Hana
Typ dokumentu: Rigorózní práce
Rok: 2013
Jazyk: eng
Abstrakt: [eng] [cze]
Since 1960, a liquid becoming strongly magnetized in the presence of a magnetic field, called ferrofluid, is known. This colloidal liquid made of ferro- or ferrimagnetic nanoparticles, with diameter in range 10-20 nm, suspended in a carrier fluid. This work focuses on the study of the viscoelastic properties of a selected ferrofluid - the steady-state and dynamic properties of the fluid with comparison to a standard fluid (basis fluid, etc.) and a MR fluid. Rheological measurements are carried out using a commercial rheometer. A magnetic cell for this rheometer is designed and built. In this magnetic cell the experiments are realized, the whole system is calibrated and the experiments performed. The ferrofluid APG513a, MR-fluid and reference fluid were used. Study of normal stresses differences (N1,N2) in liquids is carried out. According to derived theoretical model, the course of N1 and N2 should be strongly dependent on the field - this was studied directly by measuring of the normal forces or indirectly applying the Laun's rule. A good accordance of theory and experiment was found and an anisotropic behaviour of ferrofluid was studied. The shear-thinning ability of the ferrofluid in normal direction for shear experiment is found to be much stronger than in shear direction. In dynamical mode, the... Od roku 1960 je známa ferrokapalina, koloidní kapalina tvořená ferro- či ferrimagnetickými nanočásticemi rozptýlenými v základové kapalině. Základová kapalina bývá nejčastěji na bázi vody, oleje nebo organických rozpouštědel. Každá nanočástice s rozměry kolem 10-20 nm bývá pokryta ochrannou vrstvou proti shlukování částic. Ferrokapalina obvykle nezůstává zmagnetována po vypnutí vnějšího magnetického pole, proto se řadí spíše mezi superparamagnetika. Tato práce studuje viskoelastické vlastnost vybrané ferrokapaliny APG513a - vlastností v ustáleném stavu a dynamickém režimu v porovnání se standartní kapalinou (základová kapalina a pod.) a MR kapalinou. K provedení experimentu byla navržena a zkonstruována magnetická cela pro použitý reometr, celý systém byl zkalibrován a byly provedeny experimenty s ferrokapalinou, MR kapalinou a referenční kapalinou. Práce se nejvíce zaměřuje na problematiku rozdílů normálových napětí (N1, N2) ve ferrokapalině, které doposud na této kapalině studovány nebyly. Dle odvozeného modelu pro použitou měřicí geometrii lze očekávat, že jsou průběhy N1 a N2 silně závislé na magnetickém poli; tyto vlastnosti byly také experimentálně ověřeny. Jedná se tedy o první práci tohoto druhu. Rozdíl normálových napětí byl zjištěn přímo nebo nepřímo pomocí aplikace Launova pravidla. Ferrokapalina...
Klíčová slova: ferrokapalina; magnetoviskózní efekt; normálové napětí; reologie; viskoelasticita; ferrofluid; magnetoviscous effect; normal stress; rheology; viscoelasticity

Instituce: Fakulty UK (VŠKP) (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Dostupné v digitálním repozitáři UK.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/20.500.11956/61568

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-440389


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Univerzita Karlova > Fakulty UK (VŠKP)
Vysokoškolské kvalifikační práce > Rigorózní práce