Неустойчивость струи магнитной жидкости в поле соленоида

Актуальность и цели. Магнитные жидкости синтезируют искусственно посредством коллоидного растворения наночастиц твердого ферромагнетика в обычной немагнитной жидкости. Обладая способностью к намагничиванию, такие жидкости взаимодействуют с приложенным магнитным полем, которое способно влиять на их движение. На этом основаны разнообразные практические применения магнитных жидкостей в различных областях техники и технологии. В данной работе сформулирована математическая модель распространения и неустойчивости волн на поверхности струи магнитной жидкости, находящейся в магнитном поле коаксиального с ней соленоида. Материалы и методы. Для решения задачи используются методы математической физики. Задача решается в цилиндрической системе координат ($r, \theta, z$). Дисперсионное уравнение исследовано численными методами. Результаты. Сформулирована и исследована математическая модель распространения и неустойчивости волн на поверхности струи магнитной жидкости в магнитном поле соленоида. Найдено полное решение краевой задачи для гидродинамических и магнитных величин. Проведен численный анализ полученного дисперсионного уравнения. Показано, что магнитное поле оказывает стабилизирующее влияние на движение струи. Выводы. Размер капель, образующихся при распаде струи жидкости, увеличивается с увеличением магнитного поля, а скорость их роста и частота возникновения уменьшаются.