利用磁流体浮沉煤泥的研究

针对煤泥浮沉试验存在粘度大的问题，采用磁流体静力分选技术，进行了磁流体浮沉煤泥的试验研究，得出了磁流体可以取代常规浮沉试验的结果，拓宽了磁流体的应用领域。     

一种转动容器中磁流体液表面形貌测量方法

针对旋转容器中磁流体液表面形貌测量,提出了一种基于线型激光同步斩波调制投影的多步测量方法。采用与容器同步转动窗口斩波调制的线型激光投影方法获得了稳定的磁流体表面投影线,同时采用长时间多圈测量的平均和亮度增强效应,获得了高亮度和对比度的磁流体表面投影线;采用高透光率的亚克力盖板,实现了磁流体密封与高透光测量的双重功能,研究并给出了考虑亚克力板折射率对测量结果影响的磁流体高度测量公式;构建了磁流体形貌测试实验台,并开展了不同转速、不同磁场强度下磁流体的形貌测量验证实验,通过多组实验测量提高精确度,并与理论分析进行磁流体变化规律对比验证。通过这种实验方法可测量在旋转运动中的磁流体表面形貌,真实反映磁流体受到磁场、离心力作用下的运动状态。     

磁流体密封间隙对密封性能的影响

对磁流体在转轴密封中的应用作了探讨．阐明了磁流体密封的原理,根据磁学理论进行了磁回路的计算．在此基础上设计了磁流体密封的试验装置．实验中采用不同的密封间隙,以确定磁流体密封能力与密封间隙之间的关系．同时,进行了轴旋转和静止时磁流体密封能力变化的试验．试验结果表明,磁流体的密封能力随密封级数的增加而提高,随密封间隙的增大而减小,密封间隙在０．０５～０．２０ｍｍ时,效果较好,同时密封级数有一个最佳值     

非磁性矿粒在磁流体中的磁浮力研究

非均匀磁场中磁流体对浸没其中的非磁性矿粒产生磁浮力.从磁浮效应、磁流体力学和电磁学等理论基础出发,构建起非磁性矿粒在磁流体中的受力模型.逐步引导出磁浮力的力学框架,在磁场梯度相反于重力方向时,非磁性矿粒将受到垂直向上的磁浮力作用.探究了影响磁浮力作用效果的重要因素.     

城市生活垃圾风力分选中流场的数值模拟

为了提高城市生活垃圾风力分选效率,应用气固两相流的基本理论,并采用流体力学专用软件FLUENT模拟城市生活垃圾风力分选流场的固相颗粒的平均速度.数值模拟表明,在合理的风速下,城市生活垃圾颗粒大小和颗粒浓度是影响垃圾风选效果的主要因素,数值模拟结果与试验分析基本吻合.从而得出此理论在城市生活垃圾风力分选中有一定实用意义.     

磁流体油膜轴承油的粘度特性研究

为了研究磁流体油膜轴承油的粘度特性,采用NDJ-5S数显旋转粘度计测定了不同磁场和温度作用下其粘度大小的变化情况;理论计算得到了磁流体的粘温特性以及磁粘特性曲线,结果表明,理论值与实验值相吻合。同时磁流体粘度随着磁场的增大而增大,随着温度的升高而减小。磁场较弱时会出现磁粘滞后现象,分析原因是外加磁场对链状结构的形成和分裂影响结果。当温度高于T℃后,粘度的增加主要取决于外加磁场的大小,与温度关系较小,说明在高温条件下通过控制磁场调节粘度是可行的。提供了一种通过电流控制磁场来改变磁流体粘度的方法,为油膜轴承油磁流体润滑性能的分析提供参考和依据。     

城市生活垃圾风力分选效率研究

为了探索城市生活垃圾循环利用和处置,应用流体力学的基本原理,提出了城市生活垃圾风力分选流场的数学模型,并采用流体力学分析软件FLUENT进行数值模拟,发现影响风力分选效果的最主要的因素是城市生活垃圾各组分的密度和气流的流动速度.     

旋转轴磁流体静密封承压能力的理论研究

介绍了利用磁流体动力学、热力学理论,研究旋转轴磁流体静密封轴向承压能力的结果。推导出单级磁流体密封轴向承压能力的数学表达式为Δp=(μ0xm 1)MΔH。分析了磁流体密度、磁性能、密封结构对承压能力的影响,为磁流体密封结构的优化设计提供了理论依据。     

悬浮式磁流体惯性传感黏阻与量程可控机理

实现悬浮式磁流体惯性传感的量程控制关键在于分析基于经典黏性流体力学理论的动态黏度特性和流固系统运动特性.在质量块作简谐运动下,建立惯性传感结构中间隙的流动模型并对理论方程进行求解.在不同动力黏度下,对作简谐运动的传感运动块进行流阻力进行数值计算,结果表明:质量块所受黏阻力主要是两侧压力差,压力差随时间呈现简谐特性,幅值与磁流体动力黏度有较好的线性关系;在选定实验参数后研究结果为压差相位超前22°～40°,剪切应力超前在15°以内,且随着动力黏度增大而减少,当运动黏度达到75 pma·s时,相位超前量变化趋缓.     

纳米磁性液体的制备和影响因素研究

研究了用湿化学共沉淀法制备Fe3O4纳米磁流体的工艺过程,对所制得的系列磁流体进行了检测和表征.通过详细的实验研究,总结分析了磁流体制备过程中的诸多影响因素,探索了一条简便易行的磁流体制备工艺路线,为磁流体的产业化和进一步推广应用奠定了基础.     

双水平井导向钻井磁测距计算方法

对旋转磁场测距导向系统应用于双水平井导向钻井中的工作原理进行阐述,把旋转磁短节看成旋转的磁偶极子,推导旋转磁短节周围空间远场的磁场分布规律,并在此基础上论证探管记录的轴向磁信号两个振幅最大值之间的距离等于双水平井水平段间距,导出根据探管探测的磁信号计算双水平井水平段相对方位的方法。根据测距导向计算方法,利用旋转磁场测距导向系统可以引导正钻井沿着与已钻井水平段平行的路径钻进。     

连铸电磁旋流水口流体流动和夹杂物行为

采用数值模拟方法对连铸电磁旋流水口内流体流动和夹杂物碰撞长大行为进行了研究.数值结果表明电磁旋流水口出口处流体流动扩张角与低熔点合金实验值相符.旋转磁场对浸入式水口内壁夹杂物沉积行为存在两个相反的作用：一方面旋转磁场作用加强了水口壁面处钢液的湍流流动,加速了夹杂物在水口内壁的沉积吸附速率;另一方面水口内壁附近夹杂物在旋转磁场产生的旋流作用下易被携带至水口中心,削弱了水口内壁对夹杂物的黏附.在上述两方面因素作用下,钢液区存在一个最佳磁感应强度可使水口内壁夹杂物沉积速率降至最低,从而减轻水口结瘤现象.     

旋转电磁搅拌时机对GCr15轴承钢凝固组织的影响

通过石墨型铸造研究了旋转电磁搅拌时机对GCr15轴承钢凝固组织的影响.结果表明:在钢液凝固过程的不同时间段施加电磁搅拌,对轴承钢的凝固组织具有显著影响,越早施加电磁搅拌,磁泰勒数(表征磁场作用下强制流动的无量纲数)越大,钢液所受的电磁力越大,越有利于柱状晶向等轴晶转变;在0~05min时间段施加电磁搅拌,铸锭等轴晶率提高了52%.此外,电磁搅拌引起的钢液对流推动了凝固前沿枝晶的折断、熔断和游离,枝晶碎片在强烈对流作用下增殖并被带到熔体心部成为异质核心,凝固前沿的温度梯度减小,成分过冷增大,促进了柱状晶向等轴晶转变.     

A disc-type magneto-rheologic fluid damper

A disc-type magneto-rheological fluid damper operating in shear mode is proposed in this paper,which is based on the special characteristics of the magneto-rheological (MR) fluid with rapid, reversible and dramatic change in its rheological properties by the application of an external magnetic field. The magneticfield of the disc-type MR fluid damper is analysed by the finite element method ; the controllability of the disctype MR fluid damper on the dynamic behaviour of a rotor system ; and the effectiveness of the disc-type MR fluid damper in controlling the vibration of a rotor system, are studied in a flexible rotor system with an over-hung disc. It is shown that the magnetic flux density of the disc-type MR fluid damper in the working areas can significantly change with the applied current in the coil ; and that the dynamic behavior of the disc-type MR fluid damper can be varied by the application of an external magnetic field produced by a low voltage electromagnetic coil. The disc-type MR fluid damper can significantly change the dynamic characteristics of a rotor system, provided that the location of the disk-type MR fluid damper is carefully chosen. The disc-type MR fluid damper is a new actuator with good dynamic characteristics for rotating machinery.     

磁流体耦合轮对车辆直线稳定性分析

建立了磁流体耦合轮对转向架车辆的动力学计算模型 .利用数值方法对车辆的稳定性进行了动态仿真计算 ,找出了磁流体耦合轮对的耦合度对车辆稳定性和轮对复位性能的影响规律 .通过对传统固定轮对车辆、独立车轮车辆、磁流体耦合轮对车辆的横移响应和临界速度的比较 ,发现合理选取转向架前后轮对的耦合度可以有效提高车辆的稳定性和轮对向轨道中央复位的性能     

磁性复合流体的深孔抛光工艺试验研究

针对深孔零件光整加工技术的难题,提出了基于针式抛光头的磁性复合流体（MCF）深孔抛光的加工方法。首先利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立不同的永磁铁磁场组合模型,根据仿真结果设计磁场分布均匀且强度较强的针式抛光头;再建立MCF深孔抛光的磁流场耦合模型,分析MCF的流动特性;以黄铜H62的深孔零件为加工对象,进行磁性复合流体的深孔抛光工艺试验研究。仿真结果与试验结果吻合,结果表明,当针式抛光头采用纵向单列磁芯结构,转速为800 r/min,抛光间隙为3 mm,羟基铁粉粒径为48 μm时,表面粗糙度为0.13 μm,材料去除率为0.025 mg/min,从而获得了最理想的MCF深孔抛光效果。     

Dynamic characteristics of an intestine capsule robot with variable diameter

This paper proposes an intestine capsule robot with variable diameter. It is driven by external rotating magnetic field and has the function of automatic radial clearance compensation. An external magnetic field generating device and a capsule robot with variable diameter are developed. Radial dynamic balance equation and kinematics equation of the capsule robot traveling inside flexible elasto-wall environment are established, and dynamic characteristics of the capsule robot inside flexible elasto-wall pipe and rigid wall pipe environments are analyzed and compared. Simulations and experiment results show that its dynamic characteristics in both pipes are almost the same. Under the action of radial clearance compensation, fluid dynamic pressure around outer surface of the capsule robot and its propulsion, as well as its adaptability to diameter change range, are significantly improved. Its propulsion and moving speed are controlled by adjusting rotating angular speed of the rotating magnetic field. This innovative capsule robot with radial clearance compensation has a promising prospect for inside intricate gastrointestinal (GI) tract in non-invasive therapy applications.     

转子转速对吸入式气浮净化机浮选动力学的影响

在实验室装置上考察了转子转速对吸入式气浮净化机除油浮选动力学的影响．研究结果表明，转子转速对浮选速率常数有明显影响，不同转速范围其影响效果不同．给出了不同转速范围内浮选速率常数与转子转速、油滴平均粒径、气量的关联式