磁性流体密封压差的数值计算

分析并简化了含磁性流体的磁场模型,以密封理论为基础,采用有限元法计算出磁性流体密封的磁场和等压线分布,进而计算出密封压差,分析了密封压差与磁性流体量的关系,给出了多级密封压差的计算方法,同时分析了转速对密封能力的影响。结果发现,数值计算结果与实验结果相一致。     

磁性流体高压密封能力的计算与试验研究

本文根据磁性流体密封理论对磁性流体高压密封进行了密封能力的计算和试验研究,提出了单级与多级密封能力的计算方法,并且通过磁场的数值计算对密封能力进行了定量分析。所设计的多极-多级密封装置的密封压差可达1.4MPa。文章最后还对计算值与试验值之差异作了分析与探讨。     

氮化铁磁性流体密封研究

利用磁性流体被磁场吸附的原理，探讨了氮化铁磁性流体密封装置的设计原理和动作过程，分析并通过试验验证了磁性流体密封承压能力，进而成功地研制了氮化铁磁性流体密封安全阀，基于磁性流体密封安全阀开启压力稳定性、可控性和密封性能测试结果，所研制的样机已正常运行10000h。     

密封间隙内纳米磁性流体与被密封液体相对运动速度分析

在磁性流体动密封液体中,不相溶的两液体相对运动速度是影响其界面稳定性的主要因素。应用流体运动理论,结合MATLAB仿真,确定了两液体沿旋转轴径向速度分布规律和相对运动速度差的大小。研究结果表明:影响该相对运动速度的因素主要是磁性流体的屈服应力、粘性系数、非牛顿影响系数、旋转轴转速和径向半径,其中非牛顿影响系数和转速最明显,而轴径影响很小;磁性流体与被密封液体相对运动速度差沿轴径呈抛物线分布,说明应用于密封液体的磁性流体具有相应的表观粘度,就能达到与被密封液体的相对运动速度差在界面稳定的阈值范围内。这对深入研究磁性流体与被密封液体的界面稳定性判据及外加磁场的设计具有重要的指导意义。     

磁性流体密封的优化设计

通过数值计算及实验对磁性流体密封的结构与参数进行了优化设计,给出了磁钢材料及尺寸的设计原则,研究了单级密封的密封压差与磁极斜角、极尖宽度和密封间隙的关系。分析了多级密封的级数、齿宽、槽宽及齿高对磁性流体多级密封的影响,给出了最优取值范围。     

磁性流体密封及其发展现状

磁性流体密封是近几年发展起来的一项新技术，其在美国和日本等发达国家的发展很快，已经进入实用阶段，我国在这方面也有了一定的基础，并且越来越为有关的工程技术人员所关注。为了加速这项技术在国内的发展，从阐述磁性流体的产生、组成、性质和应用开始，着重围绕磁性流体密封的原理与应用和磁性流体密封的理论与计算方法，以及影响磁性流体密封性能的因素等几个方面，对磁性流体密封及其在国内外的发展现状作了综合介绍与评述，并且提出了几个值得重视的研究方向和课题。     

磁性流体密封及基发展现状

磁性流体密封是近几年发展起来的一项新技术，其在美国和日本等发达国家的发展很快，已经进入实用阶段。我国在这方面也有了一定的基础，并且越来越为有关的工程技术人员所关注，为了加速这项技术在国内的发展，从阐述磁性流体的产生，组成，性质和应用开始，着重转帐性流体密封的原理与应用和磁性流体密封的理论与计算方法，以及影响磁性流体密封性能的因等几个方面，对磁性流体密封及及在国内外的发展现状作了综合介绍与评述，并且     

滚动轴承的磁性流体润滑和密封研究

选择蒸发极低、粘度适中、润滑性能优良的磁性流体代替润滑脂用于滚动轴承润滑,利用磁性流体转动密封的零泄漏和极低磨损微粒排放,以径向磁体和磁性流体的组合转动密封代替滚动轴承的橡胶密封,实现了滚动轴承的磁性流体润滑和密封,并考察了滚动轴承的磁性流体润滑和密封性能.结果表明,所研制的滚动轴承的润滑剂散失和磨损微粒排放小,适用于高度洁净的特殊环境,应用前景广阔.     

接触式机械密封端面摩擦系数影响因素分析与试验

通过理论模拟计算和试验,研究并分析工作参数和端面形貌分形参数对接触式机械密封端面摩擦系数的影响.依据接触式机械密封端面摩擦系数分形模型,并考虑端面摩擦系数与端面平均温度的相互耦合关系,通过模拟计算,对B104a-70型机械密封端面摩擦系数的影响因素进行分析.计算结果表明,端面摩擦系数随着弹簧比压的增大而增大,随着密封流体压力的增大而减小;当转速较小时,端面摩擦系数随着转速的增大而增大,当转速增大到一定数值后,端面摩擦系数则随着转速的增大而略有减小;端面摩擦系数随着软质环端面分形维数的增大和特征尺度系数的减小而增大,且端面越光滑增大的幅度越大.通过在不同的弹簧比压、密封流体压力和转速下的试验对理论计算结果进行了验证,试验密封流体为15℃清水.结果表明:随着弹簧比压、密封流体压力及转速的变化,摩擦系数理论计算值与试验值的变化规律相同;当转速和密封流体压力均较小时,最大相对误差为21.74%;而当转速达到正常工作转速2 900 r/min时,最大相对误差为5.08%.     

分析磁流变流体屈服应力微观力学模型

剪切屈服应力是磁流变流体固化强度的重要指标之一,具有重要的工程意义。基于磁性物理学理论,从磁流变流体在磁场作用下铁磁性固体颗粒极化成链的微观结构出发,探讨磁流变流体中固体颗粒间的相互作用机理,分析研究颗粒间的相互作用力,建立了一种微观力学模型,可用于分析磁流变流体在外加磁场作用下屈服应力及其影响因素的作用效果,揭示磁流变效应的微结构机理,为磁流变流体的性能优化、工程开发及应用磁流变流体提供理论依据。     

磁流体密封自修复的试验研究

通过磁流体密封试验观察了磁流体密封破裂后的自修复过程。研究了导致磁流体密封破裂的加压速率、破裂次数、密封磁场梯度、磁极的密封齿级数和磁极级数等因素对磁流体密封自修复后承压能力的影响规律。结果表明：加压速度越大，破裂次数越多，磁场梯度越小，则自修复程度越低；齿级数过多会降低磁流体密封的自修复能力，而采用多磁极少齿级密封结构可使磁流体损耗后得到较好的补充。从而提高磁流体密封的自修复能力。     

磁流体密封水介质的自修复研究

通过磁流体密封水介质试验 ,观察分析了磁流体密封破裂后的修复过程 ,考察了导致磁流体密封破裂的因素对自修复程度的影响 .结果表明 :加压频次越多、密封破裂次数越少、磁场梯度越大、磁极靴的密封齿级数越小、磁极数越多、磁流体补给越充分及修复时间越长 ,则磁流体密封的自修复能力越强 .提高磁流体损耗后的补给程度可以大幅度提高自修复能力 .为了获得较好的自修复效果 ,宜采用多极 -多级密封结构 ,并保证足够的修复时间     

磁流体在铁谱技术中的应用研究

通过对某矿井提升机滑动轴承工况的实际监测 ,考察了磁流体对铁谱仪中非铁磁性颗粒沉积的影响 .结果表明 :磁流体可以使非铁磁性颗粒有效地沉积在铁谱仪的谱片上 ,使谱片携带更加全面的信息 ;磁流体对非铁磁性颗粒的“磁化”作用具有选择性 .磁流体可以用于监测非铁磁性颗粒     

Model of Nonlinear Evolution of Long-Wave Perturbations on an Ideally Conducting Jet with Current in a Longitudinal Magnetic Field. Collision of Magnetized Jets

Within the framework of the magnetohydrodynamic approach, a system of equations is derived for nonlinear evolution of long-wave axisymmetric perturbations on a conducting fluid jet with surface electric current, located along the axis of a conducting solid cylinder in a longitudinal magnetic field. The fluid is assumed to be inviscid, incompressible, and ideally conducting, like the cylinder walls. It is shown that, if the longitudinal field is uniform and the axial flow is shear-free, this system can be either hyperbolic or elliptic-hyperbolic, depending on problem parameters. The boundaries of hyperbolicity and ellipticity regions in the space of solutions are determined. In the hyperbolicity region, equations of characteristics and conditions on them are obtained. The problem of the decay of velocity discontinuity on the jet is considered. Conditions are found for the existence of a continuous self-similar solution in the hyperbolicity region, corresponding to collision of jets.     

Steady-State MHD Flows in Nozzles with an External Longitudinal Magnetic Field

Steady-state MHD flows in channels of the nozzle type in the presence of an external longitudinal magnetic field can be divided into two significantly different classes. Subcritical flows, in which the Alfvén velocity calculated from the longitudinal magnetic field is less than the plasma velocity, have mainly the same properties as flows in a transverse magnetic self-field and their quantitative characteristics depend only slightly on the longitudinal magnetic field strength. Supercritical flows with the opposite inequality for the velocities correspond to strong longitudinal magnetic field. The main difference is the transitions between different forms of energy (kinetic, thermal, and electromagnetic). The present study contains a classification of possible flows, namely, sub- and supercritical and sub-, super-, and transonic flows with respect to the fast and slow magnetosonic and Alfvén velocities. Examples of these flows are given. The effect of the problem parameters on the flow properties is investigated.     

Centrifugal Acceleration Induced Convection in a Magnetic Fluid Saturated Anisotropic Rotating Porous Medium

A theoretical investigation is made to study the influence of magnetic field on the onset of convection induced by centrifugal acceleration in a magnetic fluid filled porous medium. The layer is assumed to exhibit anisotropy in mechanical as well as thermal sense. Numerical solutions are obtained using the Galerkin method for the eigenvalue problem arising from the linear stability theory. It is found that the magnetic field has a destabilizing effect and can be suitably adjusted depending on the anisotropy parameters to enhance convection. The effect of anisotropies of magnetic fluid filled porous media is shown to be qualitatively different from that of ordinary fluid filled porous media. This phenomenon may be helpful to increase the efficiency of suitable heat transfer devices.     

Stress State of a Transversely Isotropic Ferromagnetic with an Elliptic Crack in a Homogeneous Magnetic Field

The magnetoelastic stress-strain problem for a transversely isotropic ferromagnetic body with an elliptical crack in the isotropy plane is solved explicitly. The body is in an external magnetic field perpendicular to the isotropy plane. The magnetic field induces elastic strains and an internal magnetic field in the body. The main characteristics of stress-strain state and induced magnetic field are determined and their features in the neighborhood of the crack are analyzed. Formulas for the stress intensity factors of the mechanical and magnetic fields near the crack tip are presented__________Translated from Prikladnaya Mekhanika, Vol. 41, No. 1, pp. 48–59, January 2005.