磁场作用下磁流体粘度特性的研究

采用自制的试验设备研究了磁流体的粘度与外加磁场及温度的关系。结果表明：磁流体的粘度随温度的增加而减小;当环境温度一定时,在磁场的作用下磁流体的粘度会增加,粘度的大小与磁场作用的时间有关;磁场作用达到一定时间后,磁流体的粘度达到稳定;随着磁场的增加,磁流体的粘度增加,当磁场达到一定强度后粘度不再增加。     

磁流体在磁场中的粘度测试研究

针对磁流体在磁场中粘度测试的特殊性,研制了一种新型的旋转法磁流体粘度测试实验台,该实验台可通过测试带动工作气隙内磁流体作旋转剪切运动所需的力矩来推算得出磁流体的粘度,满足磁流体在磁场中的粘度测试要求。利用所设计的实验台对矿物油基Fe3O4磁流体的粘度进行了测试,研究了外加磁场、温度及磁流体中磁性颗粒含量对其粘度的影响规律。结果表明:磁流体的粘度随着外加磁场强度的增加而增大,当磁场强度增大到一定程度时,其粘度变化逐渐趋缓;随着温度的升高,磁流体的粘度呈不断下降趋势,在有外加磁场作用情况下,其粘度下降的幅度要远大于无外加磁场作用的情况;随着磁流体中所含磁性颗粒质量分数的增加,其粘度逐渐增大,当磁性颗粒质量分数小于30%时,粘度增加缓慢,但当质量分数超过30%以后,粘度则急剧增大。     

磁场中磁流体粘度测试系统的实现

介绍了一种磁流体粘度测试系统，可用于研究磁流体动密封磁场对磁流体粘度的影响。在该系统中驱动外筒的电机转速的变化与填充在固定内筒和外筒之间的磁流体粘度成反比，而模拟磁流体动密封运行工况的磁路则提供了定量的可变的外磁场，另外基于外推法的温度测量方案可精确地对测试时的温度进行控制，最后使用标准液体标定的结果表明其相对误差小于0．83%。     

磁流体轴承的磁场与润滑特性分析研究

针对电机轴承高速化载荷高的需求以及磁流体轴承具有的自润滑密封、可靠性高、高速、低摩擦润滑等一系列优点,对磁流体轴承在不同条件下的性能开展了研究。首先从理论上推导了磁流体粘度的相关公式,通过采用Matlab软件在外加磁场的条件下,对磁流体的粘度进行了修正,并给出了磁流体轴承润滑的粘温、粘压特性。其次,采用有限元分析方法设计了外加磁场,并对轴承内部的磁场分布进行了分析。研究结果表明,在外加磁场的作用下,磁流体轴承润滑的粘度发生变化,同时,相较于传统普通轴承,磁流体轴承的承载能力得到提高,能在高温、高速的工况下工作。     

磁流体密封的磁场分析

讨论了铁磁流体的密封机理及ANSYS软件的特点，并给出使用有限元分析软件ANSYS计算磁场的方法，结合该软件解算了矩齿型密封装置的磁场分布，通过对计算结果的分析探讨了铁磁流体密封的一些特点。     

航空喷气燃料RP-3运动粘度特性研究

采用振动弦法,在相同温度不同压力和相同压力不同温度条件下开展航空喷气燃料RP-3的运动粘度特性试验,研究航空喷气燃料运动粘度随温度和压力的变化规律。结果表明:随着温度的增大,喷气燃料RP-3的运动粘度逐渐变小,低温条件下更为明显。随着压力的增大,喷气燃料运动粘度缓慢增加,压力对喷气燃料运动粘度的影响较小。     

磁流体研磨装置中磁场加工区的设计

针对特定的加工要求 ,设计磁流体研磨装置中磁场加工区的重要参数 ,并分析验算设计的合理性     

磁性液体粘性减阻技术

磁性液体粘性减阻技术是一种新兴的技术。介绍了磁性液体粘性减阻技术原理,并与其他减阻技术作了对比,例举了它的应用场合,并论述了它的最新研究动态和发展前景。     

纳米磁性液体制备及其磁性测量的研究

利用化学共沉淀法制备出了纳米磁性液，并在LABVIEW Full Development Systern for windowsNT／98／95^TM开发平台上构建了一种基于虚拟仪器的冲击法磁流体磁性测量系统。该系统由电磁铁及其磁通换向装置组成了激磁系统。由PCI-6024E数据采集卡和通用计算机组成数据采集、处理、显示端，测控软件完成数据处理和显示，并使用该系统对制备的磁流体进行了磁性测试，使用D／Max-3D型X-ray衍射仪对磁流体进行了物相分析，使用透射电镜进行了粒度和形貌观察。研究结果表明，化学共沉淀法制备的锰锌铁氧体磁流体磁性可达到270Gs，物相单一，粒度在10nm以下。     

低黏润滑轴承可靠性强化试验中磁力加载研究

为给核主泵水润滑半尺寸轴承可靠性强化试验提供载荷环境,研究基于水润滑轴承失效模式的强化试验原理,并研制一套轴向和径向磁力加载系统。通过选择磨损、润滑和振动三种典型失效模式并给出对应的试验方案,研究水润滑轴承可靠性强化试验原理,揭示载荷与失效的定性和定量关系,据此提出水润滑半尺寸轴承强化试验的静/动载荷需求。设计并建造磁力加载系统,包括结构和测控两个模块。其中,轴向加载组件的静载与动载结构独立,径向加载组件采用8级式,测控模块支持开环和闭环两种控制策略。设计专项试验验证加载系统的性能。研究结果表明,磨损失效试验算例中比压增加20%时,瓦块磨损量增加1.0~1.2倍,启停次数减少50%~54%;轴向加载组件在间隙2 mm、电流1.2 A时可产生100 k N静载,并可实现脉冲和谐波加载;径向加载组件可实现3.7 k N静载、约500 N幅值脉冲和115 N幅值谐波动载功能。初步验证在水润滑轴承可靠性强化试验中引入电磁加载技术是可行的。针对引入加载装置的多场耦合轴承试验系统,采用人工调节电流的开环加载控制策略更有效。     

磁性液体的粘度在外施磁场下呈各向异性的机理

磁性液体对外施磁场有特殊的敏感，外施磁场下的磁性液体的粘度大小和方向随外施磁场变化而使粘度呈各向异性。本文通过实验观察和计算分析发现磁性液体在外施磁场下弱絮凝行为表现异常明显，而且显示出特有的方向性，弱絮凝不同于絮凝，弱絮凝又不会使胶体系失稳，与磁性液体内摩擦性能的实际应用相符，从而揭示了磁性液体在外施磁场作用下的方向性弱絮凝是产生粘度各向异性的机理。     

背向串联式磁性液体密封聚磁结构特性分析

背向串联式磁性液体密封的聚磁结构中有多个永磁环和极靴环交替相间排列,且相邻永磁环的极性彼此相反。采用ANSYS有限元软件对背向串联式磁性液体密封聚磁结构特性进行数值分析,分析永磁环厚度、极靴环厚度、密封间隙大小以及叠层环径向宽度等结构参数对密封间隙路径上的磁通密度分布特性的影响。结果表明,背向串联式磁性液体密封聚磁结构可以在相对有限的结构空间内,在其密封间隙路径上较好地形成强弱相间的周期性变化磁通密度分布;但是密封间隙路径上周期性出现的弱磁场区域内存在局部强磁场,不利于提高密封性能和结构紧凑性。     

均匀梯度磁场作用下的磁性流体摩擦性能试验研究

采用激光微加工技术制作不同孔径与密度的表面织构的摩擦副试样,设计制造一对可产生均匀梯度磁场的亥姆霍兹线圈,将其安置于改造后的UMT3摩擦试验机中,使摩擦副能在均匀梯度磁场内进行摩擦试验。以磁性流体为润滑油,考察不同载荷、运动频率下,不同表面织构的摩擦副试样在均匀梯度磁场作用下的摩擦性能。结果表明:适当孔径与密度的表面织构能提高磁性流体的摩擦性能;摩擦副表面织构在均匀梯度磁场作用下抗磨性能和极压性能明显提高;摩擦因数随均匀梯度磁场强度的增大而显著减小。     

微血管中磁性药物纳米粒子输运磁场分布的研究

磁场是磁性药物纳米粒子在微血管中输运的主要驱动力。在磁性药物靶向治疗系统中,磁粒子在磁场中被磁化,外磁场将对其产生吸引力,使其向磁场范围运动;同时被磁化的磁粒子之间将产生有效偶极子场,即附加磁场。考虑外磁场以及附加磁场的作用,推导出外磁场、附加磁场、外磁场力和附加磁场力的方程,通过数值模拟分析,讨论了磁场和磁力在微血管中的分布规律以及外磁介质参数对磁场强度和磁力的影响作用。研究结果显示,圆柱型永磁体能够产生较合适磁场强度和磁场梯度,以获得理想的靶向效果。