高速离心泵磁性液体新型旋转密封结构的设计及实验研究*

针对垃圾焚烧工程急冷系统中高速离心泵密封问题,设计一种五极六靴二十四齿的磁性液体旋转密封装置,该装置适用于焚烧的高温烟气环境条件,使用寿命长。理论上推导考虑温度和离心力因素的磁性液体密封耐压公式,得出密封耐压力为线速度的二次函数,温度的一次函数。用Ansys有限元分析软件计算该密封结构分别在间隙0.4、0.5、0.6和0.7 mm下的磁性液体磁场分布。结果表明:密封耐压能力随着密封间隙的减小而逐渐递增,而由于漏磁的存在,递增的程度并非线性的;磁力线分布表明,在第一、六极靴和二、五极靴处漏磁较大。密封实验中得出最大间隙为0.7 mm时单级密封耐压能力达到51.7 kPa。     

压差传感器用磁性液体的制备及特性分析

文中将磁性液体应用于压差传感器,在分析磁性液体磁学模型的基础上,分析了磁性液体用于传感的优势特性——磁性液体的磁化性能和快速响应特性,对其进行了测试并得出结论:制备较高磁化强度的磁性液体,可提高压差传感器的输出特性;同时磁性液体具有的快速响应特性也会使压差传感器具有较好的响应特性。因此,磁性液体在压差传感应用领域必将得到广泛应用和发展。     

基于铁磁性液体的微差压传感器研究

差压是一种重要的力学参数,为了提高差压的测量精度,应用新型纳米材料--磁性液体设计了一种微差压传感器,建立了传感器的理论模型并对其输入输出关系进行了理论推导.该传感器采用螺线管式差动变压器的工作原理,其核心部分是可变互感,利用磁性液体兼具磁性和流动性的特点实现微差压的测量.实验表明,该种磁性液体微差压传感器具有工作压力范围大、线性度好、灵敏度高、稳定可靠等优点,可以广泛应用于工业过程控制、机械制造、生物医学工程等许多领域.     

刮齿刀切削机理及参数优化研究

齿轮对于制造业的重要性不言而喻,而刮齿与传统的齿轮加工方法相比具有更高的效率及更广阔的应用前景。现存的根据插齿刀设计理论衍生出的刮齿刀在理论刀刃误差方面存在严重不足。在加工中由于刀具工作角度的变化容易与工件发生干涉现象,降低加工精度与加工质量。首先,根据刮齿刀已有的相关学术成果,对刮齿过程中齿面形成过程进行分析,建立了刮齿刀运动学模型和误差模型。其次,在刀具包络齿轮理论的基础上,对刀具刃口位置和定位误差对齿轮齿廓偏差的影响进行定量分析。结果表明,加工精度存在偏差受刀具参数和加工参数的影响。通过对理论加工误差的分析,进行正交试验选择参数的最优组合,并且用选定的参数进行加工试验。结果表明,所提出的优化方法能够有效提高加工精度与加工质量。     

差动式磁性液体微压差传感器数学模型计算及试验验证

将兼具有固体铁磁性和流体流动特性的一种新型功能材料——磁性液体应用于微压差传感器的研究。在对磁性液体的磁学模型和磁学特性研究的基础上,通过对试验用磁性液体的磁化强度的测试和磁化曲线的绘制,分析磁性液体微压差传感器的工作原理,建立互感式磁性液体压差传感器的数学模型,计算U形管两臂上通电线圈的电感及互感系数,通过模拟试验得到灵敏度与试验中各参数之间的关系,并绘出灵敏度与U形管径大小之间的关系曲线,推导出差动式压差传感器的压力差输入与感应电势输出之间的关系,并通过试验验证输入与输出之间的线性关系。磁性液体液柱半径rm越小,螺线管直径越小,传感器灵敏度越高;磁性液体的磁导率越大,传感器灵敏度越高。将理论计算和试验对比得出理论值与试验值的一致性。在误差允许的范围内,设计方案可行。     

大直径法兰磁性液体静密封的实验研究

大直径磁性液体密封的研究国内外还未见报道.本文在设计的大直径法兰磁性液体密封的实验台上,测定了密封的耐压和泄漏率大小,分析了相关数据,指出大直径磁性液体静密封的耐压规律和一般小法兰相同,并且泄漏率也为"零".     

屈服应力对磁性液体密封性能的影响

磁性液体密封是磁性液体最成熟的应用。在应用中发现,随着时间的推移,静止放置的磁性液体密封的耐压都将升高;如果是旋转密封,启动扭矩将增大。实验测定了磁性液体密封的启动扭矩和密封耐压随静置时间的增大关系,分析了引起这一现象的原因,修正了磁性液体密封的耐压和扭矩公式。结果表明,磁性液体的屈服应力大小是影响磁性液体的密封耐压和启动扭矩增大的主要因素,屈服应力越大,磁性液体密封的耐压和启动扭矩越大。研究结果为减小磁性液体密封的启动扭矩提高磁性液体密封的耐压性能提供了实验和理论参考。     

磁流体密封的磁场数值分析及优化设计

介绍了磁性液体密封的理论,并应用ANSYS有限元分析软件对一个三槽四齿密封结构进行磁场有限元分析,并进一步对极齿尺寸进行优化设计。通过对计算结果进行的分析和讨论,结果表明,转轴侧极齿处与两侧齿槽处的磁场强度差决定密封装置的密封能力;密封间隙不宜超过0.3 mm;对极齿尺寸进行优化设计后提高了密封装置的密封能力,减小了密封装置的体积,为实际设计提供依据。     

磁性液体的传感特性及原理应用研究

该文介绍了磁性液体应用在传感领域的独特性能,分析了磁性液体在传感器方面的各种应用研究.利用磁性液体的电磁响应和粘度等特性可开发出各种新型传感器.分析了各种磁性液体新型传感器的工作机理和应用方向,并对其应用前景进行了分析展望,指出其中有待研究的方向和意义.     

磁性液体管道流动的数值模拟

通过将磁性液体的磁化曲线用一个反正切函数来模拟，并且将磁场体积力写成Az的函数形式来模拟磁性液体在圆管申的流动。结果表明，圆管内的磁性液体有最大流量时，磁性液体流在靠近永磁附近呈紊流状态流动，在圆管的最右端，大致呈层流状态流动；圆管内的磁性液体净流量为零时，靠近永磁的磁性液体在原地呈激烈的涡旋流动状态．