Magnetic field induced ferrofluid droplet breakup in a simple shear flow at a low Reynolds number

磁流体 分手 雷诺数 磁场 物理 机械 磁雷诺数 剪切流 毛细管数 流动聚焦 粘度 经典力学 凝聚态物理 毛细管作用 热力学 体积流量 量子力学 湍流
作者
Md Rifat Hassan,Cheng Wang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:31 (12) 被引量:28
标识
DOI:10.1063/1.5124134
摘要

The breakup phenomenon of a ferrofluid droplet in a simple shear flow under a uniform magnetic field is numerically investigated in this paper. The numerical simulation, based on the finite element method, uses a level set method to capture the dynamic evolution of the droplet interface between the two phases. Focusing on small Reynolds numbers (i.e., Re ≤ 0.03), systematic numerical simulations are carried out to analyze the effects of magnetic field strength, direction, and viscosity ratio on the breakup phenomenon of the ferrofluid droplet. The results suggest that applying a magnetic field along α = 45° and 90° relative to the flow direction initiates breakup in a ferrofluid droplet at a low capillary number in the Stokes flow regime, where the droplet usually does not break up in a shear flow alone. At α = 0° and 135°, the magnetic field suppresses breakup. Also, there exists a critical magnetic bond number, Bocr, below which the droplet does not rupture, which is also dependent on the direction of the magnetic field. Additionally, the effect of the viscosity ratio on droplet breakup is examined at variable magnetic bond numbers. The results indicate a decrease in the critical magnetic bond number Bocr values for more viscous droplets. Furthermore, more satellite droplets are observed at α = 45° compared to α = 90°, not only at higher magnetic field strengths but also at larger viscosity ratios.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
辣椒酱完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小Ruby发布了新的文献求助10
1秒前
雪白如天发布了新的文献求助10
1秒前
精明一寡发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
小羽发布了新的文献求助10
3秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
3秒前
xiaoxiaostar完成签到,获得积分10
3秒前
窦函发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
结实康发布了新的文献求助10
4秒前
CodeCraft的应助被外星人采纳,获得10
4秒前
俭朴苑博的应助被一陈天下采纳,获得10
4秒前
小飞棍完成签到,获得积分10
4秒前
AAs发布了新的文献求助30
5秒前
领导范儿的应助被Any采纳,获得10
5秒前
Jasper的应助被Qingchun采纳,获得10
5秒前
Owen的应助被Eliauk采纳,获得10
5秒前
lizhiyuan发布了新的文献求助10
6秒前
领导范儿的应助被wang采纳,获得10
6秒前
6秒前
李爱国的应助被地精术士采纳,获得10
6秒前
luo发布了新的文献求助10
7秒前
桐桐的应助被猪猪hero采纳,获得10
8秒前
8秒前
Sugar发布了新的文献求助10
8秒前
旺旺旺发布了新的文献求助10
8秒前
短短大王发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
bkagyin的应助被未央采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
柳冷亦发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
chen发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
CODESSA 2000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
The Welfare Assembly Line: Public Servants in the Suffering City 500
Polymer-based Membranes for Separation and Recovery of Precious Metals 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7850797
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9370519
关于积分的说明 20673616
捐赠科研通 7448123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3343564
关于科研通互助平台的介绍 2486547
邀请新用户注册赠送积分活动 2366638