燃烧型脉冲磁流体发电机实验研究

通过对磁流体发电机用推进剂配方、发电通道以及大空间强磁场形成技术的研究,研制了燃烧型脉冲磁流体发电机样机,并测试了发电机的输出电压.实验结果表明:含硝酸铯盐复合推进剂配方可用于脉冲磁流体发电机,标准火箭发动机喷管出口燃烧产物电子密度达到1.9×1012 cm-3,比常规推进剂提高1 000倍;永磁体采用聚磁技术可实现均匀强磁场,在104mm×360mm×500mm的矩形空间内得到磁体系统的平均磁感应强度为1.24T,磁场均匀度超过95%;发电机稳定输出电压为90V,实现了推进剂化学能的转换.研究结果为高功率脉冲电源的研究提供参考.     

超声速气流下纳秒脉冲放电实验研究

磁流体动力技术的应用可以革命性的提升高超声速飞行器的性能,其应用的前提是超声速气流具有一定的电导率,分析表明冷态高超声速气流的电离必须考虑采用非平衡电离方式。本文设计吸气式Ma3的超声速风洞,采用纳秒脉冲电离方式电离气体,研究了静止条件下和Ma3气流下等离子体的空间放电特性。实验结果表明：超声速气流下的放电的击穿电压约为2.88kV,高于静止条件下的1.85kV;当正向峰值电压约为4kV时,超声速气流下单次脉冲放电过程中注入流场的能量约为15.6mJ,高于静止条件下的8.58mJ;超声速气流下的放电较为稳定,且频率越高,放电越均匀,随着放电电压的升高,放电呈现明显的丝状。超声速气流下要实现空间均匀等离子的产生,需要较低的气压以及高性能的纳秒脉冲电源。     

直管式磁流体推进系统耦合场的数值计算

提出了直管式磁流体推进装置的二维数学模型，并用有限元法和有限差分法数值求解，得到了推进系统中流速，电流，洛伦兹力和压力的分布，通过不同磁场下管道内流速分布的对比，清楚地显示出哈特曼效应，即磁场强弱对管道截面速度分布的影响。     

直管式磁流体推进系统耦合场的数值计算

提出了直管式磁流体推进装置的二维数学模型,并用有限元法和有限差分法数值求解,得到了推进系统中流速、电流、洛伦兹力和压力的分布．通过不同磁场下管道内流速分布的对比,清楚地显示出哈特曼效应,即磁场强弱对管道截面速度分布的影响．     

磁流体密封的研究

磁流体密封是一种新技术。由于它具有许多独特的优点，所以发展非常迅速。国外从７０年代初期开始研究，至今有关磁性流体密封件已商品化，正广泛应用于工业生产中，而我国这项技术刚起步．本文论述了磁流体密封装置的密封原理、耐压公式、基本结构及该密封中的一些技术问题；从Ｎａｖｉｅｒ－ｔｏｋｅｓ方程的　一般形式出发，推导出磁流体旋转密封的耐压公式：     

磁流体重力悬浮的研究

从磁流体的伯努利方程出发,对磁流体在磁场作用下所具有的悬浮能力进行了理论推算;结合超顺磁理论分析了磁流体重力悬浮过程中磁场梯度,磁场强度以及磁流体本身性质等因素的作用,并对磁流体重力悬浮过程作了描述;采用自制磁流体进行实验,实验结果同所作的分析及计算基本相符;成功地把Pt,Pb等致密物质悬浮起来。     

一种霍尔效应法测量螺线管轴线磁感应强度的实验装置

提出了一种霍尔效应法测量螺线管轴线磁感应强度的实验装置。该实验装置采用直线电机带动霍尔元件在螺线管中移动,定位准确方便。螺线管励磁电流及霍尔元件驱动电流采用数控恒流源来提供,可以方便地改变方向及大小,精确控制测量时间,避免螺线管发热,从而提高实验精度,保护实验装置。     

磁流体密封润滑油的研究

介绍了将磁流体密封技术用于密封润滑油的研究。回转轴转速除了与磁流体密封件的性能有很大关系的磁流体的性质和磁场强度之外,又着重阐述了回转轴转速是影响磁流体密封耐久性的重要因素。     

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。     

能量旁路组合发动机磁流体发电通道数值模拟

利用简化的一维低磁雷诺数下磁流体动力学方程组,对理想分段法拉第型MHD发电通道开展了数值模拟研究,分析了电磁参数和通道几何参数的变化对MHD发电通道性能的影响。结果表明:MHD发电通道能够有效减小出口气流速度,降低总温,并提取出能量,但由于电磁作用的不可逆效应以及焦耳热的产生总压有所损失。磁场强度B、电导率σ的大小,反映了通道内电磁作用强度。适度扩张型通道能够抑制出口气流速度、静温和总温,并增强电磁作用效果。要使通道出口速度减小,总温和总压降低,能量提取率增加,可以增大磁场强度B或电导率σ;反之则反向调节。     

圆形电流面内的磁场分布研究

大学物理教材中只研究了圆形电流轴线上一点的磁感应强度 B ,而对圆面内任意一点的磁感应强度 B却未给出计算公式 .本文运用毕奥—萨伐尔定律及西普森公式 ,计算出了圆形电流面内任意一点磁感应强度的表达式     

基于磁感应的呼吸信号测量的可行性实验

基于磁感应测量生物阻抗变化的原理,提出了一种通过测量胸腔电导率变化来检测呼吸信号的方法.首先根据呼吸运动的特点,假定人体胸腔为电导率均匀的球体,建立磁感应测量呼吸信号的理论模型;通过仿真研究,分析阻抗与胸腔容积变化的关系,以及线圈传感器半径对测量结果的影响;最后通过实验研究探讨线圈传感器参数、盐溶液电导率和容积、测量距离、呼吸行为对测量电路的影响.实验结果表明,基于磁感应的呼吸信号测量为非接触式、长期的呼吸信号测量提供一种解决方案,具有进一步研究价值.     

能用安培环路定理求解磁场的电流分布类型

由电流的对称性,归纳出所有能用安培环路定理求解的电流分布类型及组合情况的磁感应强度,并举例说明.     

圆电流的磁场公式及其应用

从毕奥—沙伐尔公式出发,导出圆电流磁场的一般表达式。用以计算磁矩的某些特殊区域的磁场和共轴周线圈的互感以及圆线圈的外自感和载流圆线圈中自磁场引起的张力。     

磁感应脉冲的实验研究

分析了条形磁铁沿线圈轴向匀速通过线圈时感应引起的电压脉冲。通过实验获得了磁铁的磁偶极矩。     

磁矢位和磁感应强度关系的修正

介绍了立体角的概念，并根据立体角的概念指出了《电磁场与电磁波》一书中的磁偶极子的磁矢位和磁感应强度关系式中的一个错误，指出了错误的原因。     

螺旋式磁处理装置中磁感应强度计的设计

本文介绍磁感应强度计的设计。以AT89S52单片机为控制核心,以霍尔器件A1323作为磁场传感器,利用真有效值(TRMS)转换器AD637将非正弦波电压信号转换成正弦波电压信号,经过模数转换器ADC0809,在单片机中进行电压到磁场的标度变换,将霍尔探头定标后把测得的电压值显示在液晶LCD1602上。