W pracy została przedstawiona konwekcja termomagnetyczna płynu paramagnetycznego w geometrii sześciennej, w konfiguracji Rayleigha-Benarda. Zaproponowano model matematyczny zjawiska konwekcji termomagnetycznej, na podstawie którego przeprowadzono szereg trójwymiarowych,
niestacjonarnych symulacji numerycznych obejmujących obszar przejściowy i urbulentny konwekcji termomagnetycznej dla płynów o szerokim zakresie liczby Prandtla. Z uzyskanych wyników symulacji numerycznych zbudowano mapę stabilności wskazującą rodzaj przepływu w zależności od liczb podobieństwa. W celu weryfikacji zaproponowanego modelu matematycznego oraz otrzymanych wyników numerycznych przeprowadzono analizę eksperymentalną. Potwierdziła ona występowanie obszarów przepływu przejściowego i turbulentnego na drodze analizy numerycznej. W pracy zaprezentowano wyniki analizy wpływu niejednorodnego pola magnetycznego na konwekcję termiczną w obszarze przejścia pomiędzy przejściem laminarnym a turbulentnym. Porównano wyniki konwekcji naturalnej i termomagnetycznej oraz wyznaczono korelację liczby Nusselta i termomagnetycznej liczby Rayleigha.
In presented thesis, the thermo-magnetic convection of a paramagnetic fluid in a cubic geometry, in the Rayleigh- Benard configuration was presented. Based on proposed mathematical model, a number of three-dimensional, unsteady numerical simulations were done. The simulations covered the transient and turbulent regime of thermo-magnetic convection for fluids with a wide range of Prandtl numbers. From numerically obtained results, stability map indicating the type of thermo-magnetic convection in dependence on similarity numbers was built. In order to verify the proposed mathematical model and numerical results, the experimental analysis was performed. Results from experimental analysis of nonuniform magnetic field effect on thermal convection in the transition between laminar and turbulent flow were presented. Experimental results confirmed the presence of flow regimes which were identified by numerical analysis. The transition between these regimes for natural and thermo-magnetic convections was compared for pure natural convection phenomenon. Correlation between the Nusselt number and thermo-magnetic Rayleigh number was determined.
