ⓒ应用数学和力学编委会，ＩＳＳＮ１０００⁃０８８７ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｐｐｌｍａｔｈｍｅｃｈ．ｃｎ非均匀磁场下Ｍａｘｗｅｌｌ磁纳米流体的拉伸流动与磁扩散分析∗吴学珂１，２，刘春燕１，２，白羽１，２，张艳１，２（１．北京建筑大学理学院，北京１０００４４；２．建筑结构与环境修复功能材料北京市重点实验室，北京１０００４４）摘要：磁性纳米颗粒可以提升聚合物的导电性和导热性等性能，被广泛应用于机械、生物医学、能源存储等领域．当外界施加非均匀磁场时，感应磁场在高Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数的情况下不可忽略．为探究磁性纳米颗粒对层流边界层内黏弹性流体非稳态拉伸流动与磁扩散的影响，将时间分布阶Ｍａｘｗｅｌｌ本构方程与动量方程耦合，建立了二维不可压缩Ｍａｘｗｅｌｌ磁纳米流体的速度与磁扩散偏微分方程组．采用有限差分法进行数值分析，通过控制磁性纳米颗粒种类、体积分数和磁参数大小，分析了流体的速度和感应磁场在边界层内的分布．研究发现：在熔融聚合物中添加Ｆｅ２Ｏ３纳米颗粒后，流体的速度、感应磁场最大，速度和磁边界层的厚度最厚；Ｍａｘｗｅｌｌ纳米流体的松弛时间参数增大，速度与磁扩散均减小；另外，随着磁参数增大，流体的速度边界层厚度减小，磁边界层厚度增大；Ｆｅ３Ｏ４纳米颗粒的体积分数越大，流体流动越快，感应磁场越小．因此，非均匀磁场下在聚合物中添加磁性纳米颗粒的研究，为改善材料的性能给予了可参考的数据．关键词：Ｍａｘｗｅｌｌ流体；磁性纳米颗粒；感应磁场；数值差分格式中图分类号：Ｏ３５７文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．２１６５６／１０００⁃０８８７．４４０１６４ＳｔｒｅｔｃｈｉｎｇＦｌｏｗａｎｄＭａｇｎｅｔｉｃＤｉｆｆｕｓｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＭａｘｗｅｌｌＭａｇｎｅｔｉｃＮａｎｏｆｌｕｉｄｓｉｎＮｏｎ⁃ＵｎｉｆｏｒｍＭａｇｎｅｔｉｃＦｉｅｌｄｓＷＵＸｕｅｋｅ１，２，ＬＩＵＣｈｕｎｙａｎ１，２，ＢＡＩＹｕ１，２，ＺＨＡＮＧＹａｎ１，２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＢｕｉｌｄｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ，Ｂ...
