铁磁流体力学基本方程组和普通流体力学基本方程组比较,有两点不同:运动方程须加磁力效应项;能量方程须加磁热效应项。此外,还需引入静磁学方程,便可构成描述铁磁流体的基本方程组(见流体力学基本方程组)。
铁磁流体中的磁力来自其中的铁磁粒子,这些粒子受到磁力作用有相对于流体滑移的趋势,从而带动整个流体运动。磁矩为M的铁磁流体在磁场强度H作用下,每单位体积的磁力为(如为真空磁导率),这就是磁力效应的修正项。铁磁流体的流动不是绝热的。磁场变化时,铁磁流体中的铁磁粒子被加热,导致流体温度的变化,磁场变化越大,温度变化也越大,此即磁热效应。
在均匀磁场中的无粘性不可压缩铁磁流体,其温度均匀分布,流体元的磁化强度与外加磁场方向一致。对于这种铁磁流体在重力影响下的定常无旋流动,其基本方程可大为简化。积分它的运动方程后,可得到铁磁流体力学的广义伯努利方程(见伯努利定理):
式中p为压力;v为流速;ρ为流体密度;g为重力加速度;z为垂直向上的坐标;C为常数。广义伯努利方程是铁磁流体许多技术应用的基础。