83、磁流变流体流动模拟与AISI 321钢表面改性研究

磁流变流体流动模拟与AISI 321钢表面改性研究

磁流变流体在平行板间的流动模拟

在研究磁流变流体在平行板间的流动时，采用了Comsol Multiphysics和Ansys Fluent这两款软件进行模拟。

• 软件特点

  • Comsol Multiphysics在计算薄层磁流体流动时存在困难，这与网格划分的特殊性有关。
  • Ansys Fluent使用内置的附加模型来计算磁流变流体的流动，该模型在强磁场影响下计算流动时，会显著降低通道截面的速度分布，但在某些情况下，对流体流动剖面的考虑并不准确，因此本研究未考虑高应力流动情况。

• 流动几何与参数
  磁流变流体的流动几何在两款软件中相同，流体在有限体积 $\varOmega = L_1 \times 2L_2 \times L_3$ 中流动，其中 $L_3 = 1$。沿 $x_1$ 轴存在压力降，$p(0, x_2) = p_0$，$p(L_1, x_2) = p_1$。主要流动区域参数为：$L_1 = 1 m$，$L_2 = 75\times10^{-6} m$，$p_0 = 1\times10^5 Pa$，$p_1 = 1.5\times10^5 Pa$。问题具有轴对称性，计算域高度为通道高度的一半。

• 控制方程
  Ansys和Comsol Multiphysics使用的是经典平行板间流体流动问题的流体动力学方程，形式如下：
  $\