Численное моделирование сферического магнитожидкостного экрана с учетом диффузии магнитных частиц

Abstract

Объектом исследования является задача об экранировании внешнего однородного магнитного поля слоем магнитной жидкости, покрывающим сферическую область, с учетом влияния диффузии магнитных частиц на структуру магнитного поля. Математическая модель представлена уравнениями Максвелла для магнитного поля внутри магнитожидкостного слоя и в окружающей воздушной среде, а также уравнением диффузии магнитных частиц внутри магнитной жидкости. Алгоритм метода конечных элементов для нелинейной задачи магнитостатики реализован средствами PDE Toolbox в MATLAB с учетом осевой симметрии геометрии задачи. Для расчета концентрации магнитных частиц внутри магнитной жидкости разработан алгоритм метода Ньютона, согласованный с сеткой и решением метода конечных элементов