Технологии управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред

УДК 532.13

DOI: 10.14529/engin160206

ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПОТОКА ПОСРЕДСТВОМ ИЗМЕНЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАБОЧИХ СРЕД

К.В. Найгерт, С.Н. Редников

Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

Анализируются недостатки, присущие классическим гидравлическим дросселирующим устройствам, применяемым в различных прецизионных системах. Авторами рассматриваются существующие методы управления потоком жидкой среды посредством изменения гидродинамического сопротивления рабочей жидкости гидравлической системы. Описываются физические основы реализации управления гидродинамическим сопротивлением магнитореологических и электрореологических рабочих сред. Производится анализ преимуществ использования подобных систем по сравнению с классической запорно-регули-рующей гидравлической аппаратурой. Оцениваются преимущества применения магнито-реологических регулирующих устройств по сравнению с электрореологическими регулирующими устройствами.

На примере магнитореологических систем приводится метод расчета статических характеристик дросселирующих устройств, работающих за счет изменения гидродинамического сопротивления рабочей среды гидравлической системы. Приводится перечень исследований физико-химических свойств частиц магнетика, необходимых в определении параметров, требуемых для расчета управляющего сигнала. Представлены результаты, полученные при проведении сканирующей электронной микроскопии пробы магнитных частиц и спектроскопии магнитных частиц.

Авторами описываются методы комбинированного управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред. Рассматривается прикладное значение исследований неньютоновских свойств рабочих сред. Авторы приводят пример моделирования требуемых неньютоновских свойств магнитореоло-гической жидкости за счет применения в качестве жидкости носителя дилатантной среды. Указываются преимущества, достигаемые при использовании подобных методов комбинированного управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред и простейшие способы реализации описанных методов.

Предлагается более эффективный метод комбинированного управления расходными характеристиками потока посредством вращающегося управляющего поля и дается обоснование возникающему физическому эффекту.

Ключевые слова: магнитореологические регулирующие устройства, электрореологические регулирующие устройства, дилатантные среды, реологические свойства.

Введение. Широко применяемые на сегодняшний день методы дросселирования в классической гидравлике обладают рядом существенных недостатков. Прежде всего, это связано с наличием прецизионных механических запорно-регулирующих элементов, посредством которых производится регулирование расходных характеристик и достижение требуемого перепада давления на дросселе. Прецизионные механические запорно-регулирующие элементы обладают высокой стоимостью производства, а некоторые из них, например, золотниковые пары еще и отличаются достаточно сложной технологией изготовления. Механические запорно-регулирующие элементы для поддержания высокого уровня надежности требуют систематического сервисного обслуживания, что связано с дополнительными расходами на ремонтно-наладочные мероприятия и простоем оборудования. Кроме того механические подвижные элементы обладают инерционной массой, вследствие чего происходит некоторая задержка отработки управляющего сигнала и снижение быстродействия системы в целом [1-3].

Также для механических запорно-регулирующих элементов распространенной проблемой является изменение со временем их рабочих характеристик, и даже потеря прецизионной парой герметичности. Подобные изменения геометрии проточной части являются следствием эрозии.

Найгерт К.В., Редников С.Н. Технологии управления

расходными характеристиками потока...

Существенными являются и потери энергии, происходящие в результате преобразования электрического сигнала управления в механическую энергию с последующей ее трансформацией при создании гидравлического сопротивления канала.

1. Постановка задачи. Очевидно, что существует потребность в повышении надежности, ресурса и прецизионности запорно-регулирующих элементов гидравлических систем, а также необходимость разработки конструкций запорно-регулирующих элементов и новых методов управления характеристиками потока рабочей среды, позволяющих упростить технологии изготовления запорно-регулирующих элементов и снизить затраты на их производство и сервисное обслуживание.

2. Решение поставленной задачи. Значительный вклад в решение выше перечисленных проблем может внести применение альтернативных методов дросселирования [4-21]: магнито-реологических дросселирующих устройств и электрореологических дросселирующих устройств.

В подобных альтернативных устройствах дросселирования происходит изменение параметров потока за счет воздействия на реологические характеристики рабочих сред, а именно за счет реализации изменения гидродинамического сопротивления рабочих сред. В качестве рабочих сред, способных менять свои реологические свойства, применяются магнитореологические и электрореологические жидкости.

Магнитореологическая жидкость представляет собой частицы магнетика, стабилизированные в немагнитной жидкости носителе. Как правило, в качестве магнетика используются магнитные модификации различных оксидов металлов.

Электрореологическая жидкость состоит из частиц с повышенной диэлектрической проницаемостью, стабилизированных в жидкости носители с низкой диэлектрической проницаемостью.

Наиболее хорошо исследованными и получившими распространение являются магниторео-логические системы. Прежде всего, электрическое поле является одной из двух компонент электромагнитного поля, представляющей собой векторное поле, существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом. Поэтому электромагнитное поле позволяет эффективно осуществлять воздействие на мультипольные электрические моменты частиц.

Очевидно, что применение магнитореологических систем по сравнению с электрореологическими системами предоставляет возможность управлять реологическими характеристиками рабочей среды посредством воздействия, как на мультипольные электрические моменты, так и на магнитные моменты частиц. Следовательно, использование электромагнитного поля значительно расширяет возможности воздействия управляющих полей на реологические характеристики рабочих сред.

Для определения изменения вязкости магнитореологической среды применимо уравнение [22]:

+1-хМоН)—, и)

1 10 41 + (ххН М„(Е „))/ J где ц - вязкость; хх^ - время релаксации немагнитных и магнитных частиц; р - плотность; J -момент инерций частиц; Н0 - напряженность магнитного поля; М0 - намагниченность.

Уравнение (1) позволяет учитывать влияние физико-химических свойств частиц магнитореологической среды на отклик на управляющий сигнал.

В рамках упрощенного инженерного расчета зависимость основных параметров патока магнито-реологической среды на местном сопротивлении можно описать при помощи выражений (2) и (3):

Перепад давления:

Сп1\ , 1 хМ0

Ар =

^ 2' ,с 4 1 + (хх3НоМо(Но))/J' У У'

где I - длина; V - скорость; - диаметр; Св - коэффициент расхода дросселя.

Расход через рабочее сечение:

1 хМ0

Яе(ц0 +--0 0-) / р

0= = 'с 4 1 +

р г др'

где г - радиус; £др - площадь сечения; Яе - критерий Рейнольдса.

В случае применения магнитореологической жидкости собственного производства необходимо производить ряд лабораторных исследований, позволяющих установить требуемые физико-химические параметры рабочей среды. Также многие производители магнитореологической жидкости часто не предоставляют достаточной информации о размерах и форме магнитных частиц. Так как в магнитореологических системах производится прямое электромагнитное управление характеристиками потока для расчета управляющего поля необходимо определить содержание частиц магнетика в рабочей среде и их качественно-количественный состав, а также их геометрические параметры [23-26].

В результате исследования образца магнитореологической рабочей среды получены следующие результаты:

Объемное содержание магнитных частиц в магнитореологической жидкости - 5 %.

По результатам спектроскопии магнитных частиц (рис. 1), магнитные частицы, содержащиеся в магнитореологической среде - магнетит (Бе304) с незначительным количеством примесей Сг, Бе, Со, О (см. таблицу).

Спектроскопия магнитных частиц

Спектр В стат. O Na Al Si Ca Cr Fe Co Итог

Спектр 1 Да 27,94 2,96 0,49 0,26 0,36 0,27 67,17 0,55 100,00 %

Примечание. Результаты приведены в весовых %. Сг, Бе, Со, О - компоненты магнитных частиц. Остальные элементы - случайные примеси и компоненты различных, стабилизирующих или кондиционирующих присадок, а следы А1 частично происходят от подложки.

Рис. 1. Спектроскопия магнитных частиц

Для определения размера и формы частиц магнетика проведена сканирующая электронная микроскопия.

По данным сканирующей электронной микроскопии пробы магнитных частиц определен размер частиц магнетита, значение которого находится в интервале 10-50 нм, рис. 2-5 (изображения получены после прокаливания исследуемой пробы при 1000 °С).

Основной реологической характеристикой рабочей среды является вязкость, следовательно, для расчета управляющего поля необходимо определять значения начальной вязкости магнито-реологических жидкостей. Для этого желательно проводить измерения вязкости магнитореоло-гической жидкости при заданной рабочей температуре, так как для многокомпонентных неньютоновских жидкостей зависимость вязкостных свойств от температуры не всегда линейна, что связано с зависимостью температуропроводности веществ от их температуры.

Рис. 2. Изображение получено при сканирующей электронной микроскопии магнитных частиц

Рис. 3. Изображение получено при сканирующей электронной микроскопии магнитных частиц

Рис. 4. Изображение получено при сканирующей Рис. 5. Изображение получено при сканирующей электронной микроскопии магнитных частиц электронной микроскопии магнитных частиц

Учитывая, что вязкость рабочей среды зависит от ее температуры (так как термодинамические факторы существенно влияют на кинетическую энергию потока) управление реологическими свойствами рабочей жидкости возможно также за счет осуществления термостатирования рабочей среды. Увеличение кинетической энергии потока происходить в результате воздействия различных факторов: отвода жидкостью тепла от пар трения, трения жидкости о стенки проточной части и гидродинамического трения внутри объема - все это приводит к значительному нагреву рабочей среды. Очевидно и то, что при воздействии на электрореологическую или магни-тореологическую жидкости внешних электрических или магнитных полей, а также динамических нагрузок и сил трения, происходит повышение температуры рабочей среды. Конструктивно реализовать данный метод управления реологическими свойствами рабочей среды можно путем установки теплообменника на входе в проточную часть магнитореологического или электрореологического регулирующего устройства.

Возможно также дополнительное управление реологическими свойствами рабочей среды.

Одним из подобных вариантов управления реологическими свойствами рабочей среды может являться придание рабочей среде определенных неньютоновских свойств [16-17]. Данное дополнительное комбинированное управление реологическими свойствами рабочей среды реализуемо посредством введения в нее добавок, придающих жидкостям дилатантные свойства.

Вязкость подобных реологических систем будет возрастать при увеличении скорости деформации сдвига, повышая гидродинамическое сопротивление потока рабочей среды (рис. 6).

Применение дилатантных жидкостей носителей в сочетании с магнитными частицами позволяет получать рабочие магнитореологические среды с оригинальными физическими свойствами. Так как дилатантные свойства жидкости носителя потенцируют повышение вязкости магнито-реологической среды во внешнем магнитном поле.

При повышении вязкости электрореологических или магнитореологических сред в управляющем поле, происходит усиление межмолекулярного взаимодействия, что приводит к росту напряжений внутри объема рабочей жидкости и увеличивает деформацию молекул дилатантного вещества, потенцируя дополнительный рост вязкости рабочей среды.

Рис. 6. Кривая течения дилатантной жидкости Еще одним комбинированным методом управ-

ления магнитореологической средой может являться метод создания вращающегося управляющего поля. Вращающееся управляющее поле позволяет создавать эффект гидродинамического запирания потока магнитореологической среды за счет придания частицам магнетика окружной составляющей вектора скорости, что инициирует вихревое движение частиц. Следовательно, вращающееся магнитное поле ориентирует частицы магнетика в пространстве и задает им угловую скорость.

3. Расчетные зависимости. Установлено, что в объеме магнитореологической жидкости наблюдается асимметрия в тензоре напряжения, обусловленная вращательными движениями магнитных частиц, находящихся в данном объеме, влияние которых на тензор напряжения можно выразить через член [22]: S -1ю.

Аналог уравнения Навье-Стокса для магнитореологической жидкости:

р — = - V[ p + S

dt I 3 2ts

где S - объемная плотность внутреннего момента импульса; I - суммарный момент инерций частиц; Q - вектор средней угловой скорости собственного вращения частиц; V - оператор набла, ц - коэффициент сдвиговой вязкости, ^ - коэффициент объемной вязкости.

Угловая скорость вращения элементарного объема магнитореологической жидкости в потоке: rot V

ю =-.

2

Полный тензор напряжений в магнитореологической жидкости:

а.. = [p+S

где 8 j - число Кронекера.

Таким образом, применение вращающегося управляющего поля усиливает асимметрию в тензоре напряжения объема магнитореологической жидкости. Поэтому использование вращающегося управляющего поля даже при применении стандартной магнитореологической жидкости позволяет значительно расширить диапазон регулирования ее вязкости. А сочетание добавления дилатантных присадок к магнитореологическим средам с применением вращающегося управляющего поля более эффективно повышает вязкость рабочей среды, чем приложение к объему дилатантного вещества внешней деформирующей силы. Возникновение вихря увеличивает асимметрию в тензоре напряжения, поэтому придавая угловую скорость и организуя вращение объема магнито-реологической жидкости в потоке, создаются сдвиговые межмолекулярные деформации в объем рабочей среды, которые приводят к росту вязкости дилатантной жидкости носителя.

Заключение. Существуют различные методы реализации управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред, некоторые из которых уже широко применяются и успели себя хорошо зарекомендовать. Использование сис-

тем, осуществляющих регулируемое изменение гидродинамического сопротивления рабочей среды, позволяет значительно упростить геометрию проточной части запорно-регулирующих элементов, следовательно, упростить и их конструкции. Также подобные системы исключают промежуточную трансформацию энергии.

Все это позволяет существенно повысить надежность, прецизионность и быстродействие запор-но-регулирующей аппаратуры и снизить затраты на ее производство и сервисное обслуживание.

Литература

1. Попов, Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем / Д.Н. Попов. - М. : Машиностроение, 1976. - 424 с.

2. Свешников, В.К. Станочные гидроприводы / В.К. Свешников, А.А. Усов. - М. : Машиностроение, 1988. - 512 с.

3. Чупраков, Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики /Ю.И. Чупраков. - М. : Машиностроение, 1979. - 232 с.

4. Смык, А.Ф. Физика. Электромагнетизм. Курс лекций / А.Ф. Смык. - М.: МГУП, 2007. -160 с.

5. Steven, R.A. A Review of Power Harvesting Using Piezoelectric Materials /R.A. Steven, A.S. Henry // Smart Mater. Struct. - 2007 - Vol. 16, № 1. - P. 43-50. DOI: 10.1088/0964-1726/16/3/R01

6. Денисов, А.А. Электрогидро- и электрогазодинамические устройства автоматики / А.А. Денисов, В.С. Нагорный. - Л.: Машиностроение, 1979. - 257 с.

7. New Composite Elastomers with Giant Magnetic Response / A.V. Chertovich, G.V. Stepanov, E.Y. Kramarenko, A.R. Khokhlov // Macromolecular Materials and Engineering. - 2010. - Vol. 295, № 4. - P. 336-341. DOI: 10.1002/mame.200900301

8. Magnetization reversal of Ferromagnetic Nanoparticles Induced by a Stream of Polarized Electrons / M.A. Kozhushner, A.K. Gatin, M.V. Grishin et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2016. - Vol. 414. - P. 38-44. DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.04.045

9. Martinez, B. Magnetic Properties of Gamma-Fe2O3 Nanoparticles Obtained by Vaporization Condensation in a Solar Furnace / B. Martinez, A. Roig, X. Obradors // J. Appl. Phys. - 1996. - Vol. 79. -P. 2580-2586. DOI: 10.1063/1.361125

10. Magnetic and Mossbauer Spectroscopy Studies of Hollow Microcapsules Made of Silica-Coated CoFe2O4 Nanoparticles / I.S. Lyubutin, N.E. Gervits, S.S. Starchikov et al. // Smart Materials and Structures. - 2015. - Vol. 25, № 1. - P. 015022. DOI:10.1088/0964-1726/25/1/015022

11. Brigadnov, I.A. Mathematical Modeling of Magneto-Sensitive Elastomers / I.A. Brigadnov, A. Dorfmann //Int. J. Solid. Struct. - 2003. - Vol. 40. - P. 4659-4674. DOI: 10.1016/S0020-7683(03)00265-8

12. Multifunctional Properties Related to Magnetostructural Transitions in Ternary and Quaternary Heusler Alloys /1. Dubenko, A. Quetz, S. Pandey et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2015. - Vol. 383. - P. 186-189. DOI: 10.1016/j.jmmm.2014.10.083

13. Фройштетер, Г.Б. Течение и теплообмен неньютоновских жидкостей в трубах / Г.Б. Фройштетер, С.Ю. Данилевич, Н.В. Радионова. - Киев: Наукова думка, 1990. - 216 с.

14. Magnetic and Viscoelastic Response of Elastomers with Hard Magnetic Filler / E.Y. Kramarenko, A.V. Chertovich, G.V. Stepanov et al. // Smart Materials and Structures. - 2015. - Vol. 24. -P. 035002. DOI: 10.1088/0964-1726/24/3/035002

15. Stepanov, G.V. Magnetorheological and Deformation Properties of Magnetically Controlled Elastomer with Hard Magnetic Filler / G.V. Stepanov, A.V. Chertovich, E.Y. Kramarenko // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2012. - Vol. 324 - P. 3448-3451. DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.02.062

16. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости / У.Л. Уилкинсон. - М. : Мир, 1964. - 216 с.

17. Dorfmann, A. Nonlinear Magnetoelastic Deformations / A. Dorfmann, R.W. Ogden // Q. J. Mech. Appl. Math. - 2004. - Vol. 57 (4). - P. 599-622. DOI: 10.1093/qjmam/57.4.599

18. Bustamante, R. A Nonlinear Magnetoelastic Tube under Extension and Inflation in an Axial Magnetic Field: Numerical Solution / R. Bustamante, A. Dorfmann, R.W. Ogden // J. Eng. Math. - 2007. -Vol. 59. - P. 139-153. DOI: 10.1007/s10665-006-9088-4

19. Bustamante, R. On Variational Formulations in Nonlinear Magnetoelastostatics / R. Bustamante, A. Dorfmann, R.W. Ogden //Math. Mech. Solids. - 2008. - Vol. 13. - P. 725. DOI: 10.1177/1081286507079832v1

20. Refractive Index Sensor Based on Magnetoplasmonic Crystals / A.A. Grunin, I.R. Mukha, A.V. Chetvertukhin, A.A. Fedyanin // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2016. DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.03.069

21. Filipcsei, G. Magnetodeformation Effects and the Swelling of Ferrogels in a Uniform Magnetic Field / G. Filipcsei, M. Zrinyi // J. Phys. Condens. - 2010. - Matter 22. - P. 276001. DOI: 10.1088/0953-8984/22/2 7/276001

22. Такетоми, С. Магнитные жидкости / C. Такетоми, С. Тикадзуми. - М. : Мир, 1993. - 272 с.

23. New Manganite-Based Mediators for Self-Controlled Magnetic Heating / O.A. Shlyakhtin, V.G. Leontiev, O. Young-Jei, A.A. Kuznetsov // Smart Materials and Structures. - 2007. - Vol. 16, № 5. -P. 35-39. DOI: 10.1088/0964-1726/16/5/N02

24. Material Transport of a Magnetizable Fluid by Surface Perturbation / V. Bohm, V.A. Naletova, J. Popp et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2015. - Vol. 395. - P. 67-72. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.07.036

25. Carlson, J.D. MR Fluid, Foam and Elastomer Devices / J.D. Carlson, M.R. Jolly // Mecha-tronics.- 2000. - Vol. 10. - P. 555-569. DOI: 10.1016/S0957-4158(99)00064-1

26. Magneto Caloric Properties of Manganese (III) Porphyrins Bearing 2,6-Di-Tert-Butylphenol-groups / V.V. Korolev, T.N. Lomova, A.N. Maslennikova et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2016. - Vol. 401. - P. 86-90. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.10.014

Найгерт Катарина Валерьевна, соискатель кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, kathy_naigert@mail.ru.

Редников Сергей Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, srednikov@mail.ru.

Поступила в редакцию 28 апреля 2016 г.

DOI: 10.14529/engin160206

THE TECHNOLOGIES OF THE MANAGEMENT

OF FLOW CHARACTERISTICS BY MODIFYING

THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF THE WORKING ENVIRONMENT

K.V. Naigert, kathy_naigert@mail.ru,

S.N. Rednikov, srednikov@mail.ru

South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

The paper analyzes the disadvantages of inherent to the classic hydraulic throttling devices which is used in various high-precision systems. The authors examine the existing methods of fluid flow control by changing the flow resistance of hydraulic fluid. It describes the physical basis of the implementation for management of hydrodynamic resistance by magnetorheological and electrorheological environments. It is analyzed the benefits of using these systems in comparison with conventional hydraulic throttling equipment. It is estimated the advantages of using the magnetorheological control devices compared to the electrorheological control devices.

In the example of magnetorheological systems it is provided the method for calculating the static characteristics of throttling devices which are operated by changing the flow resistance of the working fluid in the hydraulic system. It presents the investigations of important physical and chemical properties of the magnetic particles. These properties are required in determining the essential parameters for the calculation of the control signal. The results are obtained by carrying out of scanning electron microscopy of magnetic particles and spectroscopy of magnetic particles.

The authors describe the combined methods of management of flow characteristics by modifying the rheological properties of the working environments.

It is provided the practical importance of the investigations of non-Newtonian properties of the working fluids.

The authors cite the example of the required simulation of non-Newtonian properties of the magnetorheological fluid. It gets possible due to use a dilatant fluid as carrier liquid. It is indicated the advantages achieved by the using such combined control methods of flow characteristics by modifying the rheological properties of the working media and described easy way to implement of these methods.

It is proposed the more efficient combined method of management of the flow characteristics by the rotating control field and the substantiation of the physical effects arising.

Keywords: magnetorheological control devices, electrorheological control devices, dilatant medium, rheological properties.

References

1. Popov D.N. Dinamika i regulirovaniye gidro- i pnevmosistem [Dynamics and Regulation of Hydraulic and Pneumatic Systems]. Moscow, Mashinostroyeniye, 1976. 424 p.

2. Sveshnikov V.K., Usov A.A. Stanochnyye gidroprivody [Machine Tool Hydraulic Drives]. Moscow, Mashinostroyeniye, 1988. 512 p.

3. Chuprakov Yu. I. Gidroprivod i sredstva gidroavtomatiki [Hydraulic Drive and Hydro Automation]. Moscow, Mashinostroyeniye, 1979. 232 p.

4. Smyk A.F. Fizika. Elektromagnetizm. Kurs lektsiy [Physics. Electromagnetism. Lectures]. Moscow, MGUP, 2007. 160 p.

5. Steven R.A., Henry A.S. A Review of Power Harvesting Using Piezoelectric Materials. Smart Mater. Struct., 2007, vol. 16, no. 1, pp. 43-50. DOI: 10.1088/0964-1726/16/3/R01

6. Denisov A.A., Nagornyy V.S. Elektro Gidro- i elektrogazodinamicheskiye ustroystva avtomatiki [Electro Hydro- and Electro Gas Dynamic Automation]. Moscow, Mashinostroyeniye, 1979. 257 p.

7. Chertovich A.V., Stepanov G.V., Kramarenko E.Y., Khokhlov A.R. New Composite Elastomers with Giant Magnetic Response. Macromolecular Materials and Engineering, 2010, vol. 295, no. 4, pp. 336-341. DOI: 10.1002/mame.200900301

8. Kozhushner M.A., Gatin A.K., Grishin M.V. Magnetization reversal of Ferromagnetic Nanopar-ticles Induced by a Stream of Polarized Electrons. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016, vol. 414, pp. 38-44. DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.04.045

9. Martinez B., Roig A., Obradors X. Magnetic Properties of Gamma-Fe2O3 Nanoparticles Obtained by Vaporization Condensation in a Solar Furnace. J. Appl. Phys., 1996, vol. 79, pp. 2580-2586. DOI: 10.1063/1.361125

10. Lyubutin I.S., Gervits N.E., Starchikov S.S. Magnetic and Mössbauer Spectroscopy Studies of Hollow Microcapsules Made of Silica-Coated CoFe2O4 Nanoparticles. Smart Materials and Structures, 2015, vol. 25, no. 1, pp. 015022. DOI: 10.1088/0964-1726/25/1/015022

11. Brigadnov I.A., Dorfmann A. Mathematical Modeling of Magneto-Sensitive Elastomers. Int. J. Solid. Struct., 2003, vol. 40, pp. 4659-4674. DOI: 10.1016/S0020-7683(03)00265-8

12. Dubenko I., Quetz A., Pandey S. Multifunctional Properties Related to Magnetostructural Transitions in Ternary and Quaternary Heusler Alloys. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, vol. 383, pp. 186-189. DOI: 10.1016/j.jmmm.2014.10.083

13. Frayshteter G.B., Danilevich S.Y., Rodionova N.V. Techeniye i teploobmen nen'yutonovskikh zhidkostey v trubakh. [Flow and Heat Transfer of Non-Newtonian Fluids in the Pipes]. Kiev, Naukova dumka, 1990. 216 p.

14. Kramarenko E.Y., Chertovich A.V., Stepanov G.V. Magnetic and Viscoelastic Response of Elastomers with Hard Magnetic Filler. Smart Materials and Structures, 2015, vol. 24, pp. 035002. DOI: 10.1088/0964-1726/24/3/035002

15. Stepanov G.V., Chertovich A.V., Kramarenko E.Y. Magnetorheological and Deformation Properties of Magnetically Controlled Elastomer with Hard Magnetic Filler. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2012, vol. 324, pp. 3448-3451. DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.02.062

16. Wilkinson W.L. Nen'yutonovskiye zhidkosti [Non-Newtonian Fluids]. Moscow, Mir, 1964. 216 p.

17. Dorfmann A., Ogden R.W. Nonlinear Magnetoelastic Deformations. Q. J. Mech. Appl. Math., 2004, vol. 57 (4), pp. 599-622. DOI: 10.1093/qjmam/57.4.599

18. Bustamante R., Dorfmann A., Ogden R.W. A Nonlinear Magnetoelastic Tube under Extension and Inflation in an Axial Magnetic Field: Numerical Solution. J. Eng. Math, 2007, vol. 59, pp. 139-153. DOI: 10.1007/s10665-006-9088-4

19. Bustamante R., Dorfmann A., Ogden R.W. On Variational Formulations in Nonlinear Magne-toelastostatics. Math. Mech. Solids, 2008, vol. 13, pp. 725. DOI: 10.1177/1081286507079832v1

20. Grunin A.A., Mukha I.R., Chetvertukhin A.V., Fedyanin A.A. Refractive Index Sensor Based on Magnetoplasmonic Crystals. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016. DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.03.069

21. Filipcsei G., Zrinyi M. Magnetodeformation Effects and the Swelling of Ferrogels in a Uniform Magnetic Field. J. Phys. Condens., 2010, Matter 22, pp. 276001. DOI: 10.1088/0953-8984/22/27/276001

22. Taketomi S., Tikadzumi S. Magnitnyye zhidkosti [The Magnetic Fluids]. Moscow, Mir, 1993. 272 p.

23. Shlyakhtin O.A., Leontiev V.G., Young-Jei O., Kuznetsov A.A. New Manganite-Based Mediators for Self-Controlled Magnetic Heating. Smart Materials and Structures, 2007, vol. 16, no. 5, pp. 35-39. DOI: 10.1088/0964-1726/16/5/N02

24. Bohm V., Naletova V.A., Popp J. Material Transport of a Magnetizable Fluid by Surface Perturbation. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, vol. 395, pp. 67-72. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.07.036

25. Carlson J.D., Jolly M.R. MR Fluid, Foam and Elastomer Devices.Mechatronics, 2000, vol. 10, pp. 555-569. DOI: 10.1016/S0957-4158(99)00064-1

26. Korolev V.V., Lomova T.N., Maslennikova A.N. Magneto Caloric Properties of Manganese (III) Porphyrins Bearing 2,6-Di-Tert-Butylphenolgroups. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016, vol. 401, pp. 86-90. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.10.014

Received 28 April 2016

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

FOR CITATION

Найгерт, К.В. Технологии управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред / К.В. Найгерт, С.Н. Редников // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». - 2016. - Т. 16, № 2. - С. 52-60. Б01: 10.14529/е^т160206

Naigert K.V., Rednikov S.N. The Technologies of the Management of Flow Characteristics by Modifying the Rheological Properties of the Working Environment. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mechanical Engineering Industry, 2016, vol. 16, no. 2, pp. 52-60. (in Russ.) DOI: 10.14529/engin160206