ИСТИНА

Исследована структура плоской межфазной поверхности на границе магнитной суспензии и не смешивающейся с ней обычной ненамагничивающейся жидкости в рамках модели трехкомпонентной среды с учетом зависимости свободной энергии системы от градиентов концентраций. Показано, что при определённых значениях определяющих параметров объемная концентрация магнитных частиц сильно возрастает внутри межфазного слоя, т.е. имеет место существенная адсорбция частиц на границе раздела. При этом зависимость поверхностного натяжения от концентрации магнитных частиц на границе межфазной поверхности носит существенно нелинейный характер. Показано, что при некоторых значениях параметров задачи зависимость поверхностного натяжения от напряженности магнитного поля качественно соответствует полученной в эксперименте и описанной в феноменологической теории А.Н. Голубятникова и Г.И. Субханкулова (1986). Исследована структура внутренней межфазной границы в намагничивающейся жидкости в рамках модели однокомпонентной среды. Показано, что зависимость поверхностного натяжения от напряженности поля, как правило, соответствует парамагнитным по нормали и диамагнитным в касательном направлении свойствам поверхностной фазы. Построена уточненная модель границы раздела многокомпонентных сплошных сред как двумерной сплошной среды, обладающей поверхностной намагниченностью. Получены определяющие уравнения, условия на границе раздела и необходимые условия термодинамической устойчивости среды. Исследована устойчивость горизонтальной свободной поверхности несжимаемой вязкой намагничивающейся жидкости во внешнем магнитном поле с учетом зависимости поверхностного натяжения от напряженности магнитного поля. Рассмотрен случай линейного закона намагничивания, а также случай, когда жидкость намагничена до насыщения в сильном магнитном поле. Учет зависимости поверхностного натяжения от напряженности магнитного поля приводит к качественным эффектам, отсутствующим при постоянном поверхностном натяжении, в том числе к неустойчивости в касательном к поверхности магнитном поле и неустойчивости сильно разбавленных магнитных жидкостей в сильном нормальном к поверхности магнитном поле.