等离子体射流在磁场作用下的特性模拟

磁流体发电是一种高效、低污染的发电技术。相对于其他发电方式，磁流体发电具有输出功率大、结构紧凑的优点，在高功率电源应用领域有不可替代的性能优势。文中提出采用非平衡等离子体射流的方式产生等离子体，进行磁流体发电的设想。通过数值模拟研究了等离子体射流在横向磁场作用下的特性，并通过试验对模型计算结果进行了验证。模拟研究说明横向磁场对等离子体射流有阻滞作用，在没有外电流回路的情况下，射流气体的动能转化为热，随外加磁场强度的增加，阻滞作用越强，速度减慢越明显；等离子体射流在磁场作用下电流密度主要集中在射流出口附近，并随着外加磁场强度增大而增大。     

粘弹性磁性磨料光整机理研究与加工实验

介绍了粘弹性磁性磨料的制备方法,运用流变学原理分析了粘弹性磁性磨料在磁场中的磁流变效应,发现磨料的剪切应力与磁场强度、基体粘度和固相体积分数有关。理论分析了磨料的光整机理,得出磨料的光整性能与磁场强度、磨料粘度和磨粒粒度相关。用磨料对45钢外圆表面进行光整加工实验,加工12min后工件表面粗糙度从1μm降到0.37μm,表明该磨料光整性能良好。实验发现在一定范围内磁场强度越高、磨料粘度越大、磨粒粒度越大磨料的光整性能越好,验证了理论分析得出的结论。     

HMDSO添加对大气压Ar等离子体射流阵列放电特性的影响

大气压等离子体射流阵列是适合大面积复杂材料表面处理的等离子体形式。针对材料表面处理对大面积等离子体源的需求,在实现大气压一维Ar等离子体射流阵列的基础上,在工作气体中添加六甲基二硅醚(HMDSO)来获得含憎水性成分的射流阵列放电,利用电学和光学的诊断方法诊断射流阵列的放电特性,并研究了外加电压幅值和HMDSO体积分数变化对射流阵列放电均匀性、放电功率、传输电荷和主要活性粒子的影响,进而优化了大气压Ar等离子体射流阵列的工作条件,为射流阵列憎水改性应用提供参考。结果表明:随着HMDSO体积分数增加,放电电流脉冲幅值、每半周期的脉冲个数、放电功率以及传输电荷均下降,放电耦合排斥作用被抑制,放电均匀性有所加强;除了Si谱线,放电产生的主要粒子谱线强度均随HMDSO体积分数的增加而减小;Si谱线随着HMDSO体积分数提高先增大后减小,在HMDSO体积分数为0.02%时,Si谱线强度出现极大值,因此工作于该条件下的Ar/HMDSO等离子体射流阵列应用于材料的表面憎水改性,有望获得良好效果。     

浓Fe3O4磁性液体流变性质实验研究

用改进的化学共沉淀法制备了具有窄颗粒尺寸分布、高度分散的Fe3O4煤油基磁性液体,研究了浓Fe3O4磁性液体在无磁场和有外加磁场作用下的流变特性.为了阐明外加磁场和剪切速率对浓Fe3O4磁性液体流变性质的影响,本实验研究是在经改造后能在强磁场区域工作的同轴双圆筒粘度计上进行的.实验结果表明,无磁场作用时,浓磁性液体为牛顿流体;在外磁场作用下,浓磁性液体表现为宾汉姆塑性流体的行为;而在较高磁场强度和较低剪切速率的作用下,浓磁性液体表现为粘弹性体的行为.     

FeCoB—SiO2纳米磁性颗粒膜有效磁导率计算与模拟

用带Gilbert损耗项的Landau-Lifshitz 方程和Bruggeman有效媒质理论对Fe40Co40B20-SiO2纳米磁性颗粒膜的有效磁导率进行计算模拟,采用的模型是由磁性颗粒与非磁性介质组成的面心立方结构体系.模拟结果表明,磁谱曲线的变化趋势与实验数据一致,薄膜有效磁导率的实部和虚部都随着磁性颗粒的体积分数增大而增大.当磁性颗粒的体积分数在0.3到0.5之间变化时,磁导率的变化并不明显,而当磁性颗粒的体积分数在0.5到0.6之间变化时,磁导率的变化非常明显,这说明复合薄膜在磁性颗粒体积分数为0.5到0.6之间出现了逾渗阈值.     

磁粉矫顽力、体积分数以及形貌对2:17型钐钴注射粒料磁性能的影响

采用双螺杆混炼工艺制备2∶17型钐钴粒料,并注射成型粘结磁体。研究了磁粉的矫顽力、形貌以及体积分数对注射粒料磁性能的影响。结果表明,高内禀矫顽力不利于注射成型过程中钐钴磁粉的取向。改善磁粉的形貌有利于提高钐钴注射粒料的流动性。随着磁粉体积分数的增加,造粒过程中扭矩增大、注射粒料流动性降低、注射磁体密度增高。磁粉体积分数小于64.5vol%,粒料剩磁随着体积分数线性上升,体积分数超过64.5vol%,剩磁增加缓慢。优化工艺参数制备出磁性能为Br=0.65T、Hcb=422 k A/m、Hcj=659 k A/m、(BH)max=79.14 k J/m3的注射粘结磁体。     

水蒸气添加对纳秒脉冲激励氩气DBD放电特性的影响

为了制备高能效、高活性且均匀稳定的大气压等离子体源,利用纳秒脉冲电源驱动氩气介质阻挡放电(dielectricbarrierdischarge,DBD),并添加H2O增强等离子体活性。通过电学及光学诊断方法,系统分析研究了H2O体积分数对放电特性的影响规律,并利用图像灰度标准差方法和等效电路模型方法,定量计算了放电均匀性和放电微观参量。结果表明,纳秒脉冲激励氩气DBD中H2O体积分数较低(0%～0.2%)时具有较好均匀性,当H2O体积分数升高后,其吸附电子引起空间电场畸变,产生明亮放电细丝导致放电均匀性降低,过量H2O添加会使放电熄灭;由于添加少量H2O可促进等离子体中电离过程,传输电荷、放电平均功率及能量效率随着H2O体积分数增加而增加,并在H2O体积分数为0.1%时达到极大值,之后随着H2O体积分数增加而减少。通过OH和Ar激发态粒子发射光谱强度表征等离子体活性,发现当H2O体积分数达到0.1%时,OH和Ar谱线强度达到最大,Ar激发态粒子发射光谱强度比值表明电子能量随着H2O体积分数增加而升高,在H2O体积分数为0.1%时达到最大值,之后降低。     

SEBS基热塑性磁流变弹性体复合材料的制备、结构与性能

选用氢化苯乙烯弹性体聚(苯乙烯-b-乙烯-b-丁烯-b-苯乙烯)(SEBS)为基体、软磁性羰基铁粉(CI)为磁性填料,采用熔融共混技术制备新型各向同性和各向异性SEBS基热塑性磁流变弹性体(MRE)复合材料。详细研究了羰基铁含量和外加磁场等因素对SEBS基热塑性MRE复合材料的微观结构、热性能、机械性能和磁流变效应的影响。结果表明,随羰基铁粉含量的增加和外加磁场强度的增强,SEBS基热塑性MRE复合材料的磁性颗粒结构有序度、热稳定性、机械性能和磁流变效应均获得显著提高,各向异性MRE复合材料的储能模量和磁流变效应明显优于各向同性MRE复合材料。     

油中微水对变压器匝间放电的影响

为了研究微水对油纸绝缘匝间放电的影响,在实验室建立了匝间放电试验平台。模拟了变压器油微水体积分数为11×10-6和28.6×10-6的匝间放电,采用恒压法研究了从起始放电到绝缘击穿的整个过程,使用常规脉冲电流(CIC)测量方法检测局部放电的信息。对所采集的CIC信息进行了放电次数和平均放电量进行统计分析,可以将匝间放电划分为4个阶段:起始放电阶段、放电发展阶段、放电严重阶段和放电严重阶段。试验结果表明:1)微水体积分数为11×10-6的变压器油起始放电电压高于微水体积分数为28.6×10-6的变压器油;2)微水体积分数为11×10-6的变压器油与体积分数为28.6×10-6的变压器油相比,单位时间内的各阶段的放电次数和视在放电量前者小于后者;3)微水体积分数为11×10-6与28.6×10-6的变压器油相比,前者放电持续时间长,后者放电持续时间短。     

Fe3O4磁性流体的制备

采用胶溶法（或称溶胶法）制备Ｆｅ３Ｏ４磁性流体,研究了不同包覆温度,不同包覆酸度对Ｆｅ３Ｏ４粒吸附油酸量的影响;不同分散温度,不同载液对磁性能的影响,得出了最佳工艺参数,测量了所制备的磁流体的主要性能参数,并进行了实际的密封实验,证明所制磁流体的性能优良,能较好地用于旋轴密封水和油。