磁性液体奇异的传热特性

磁性液体相比于传统的传热流体来说具有较高的导热性能和传热性能,其流动和传热过程还可以通过磁场控制,因此,磁性液体为强化传热带来了新的机遇,众多研究学者对磁性液体的传热特性进行了研究.通过对近年来有关磁性液体传热特性方面的研究进行整理和分析,总结了磁性液体导热系数和对流传热的实验研究方法,得到了不同的磁性颗粒参数、温度和磁场等因素对磁性液体传热特性的影响;详细阐述了磁性液体在有无磁场下导热系数的研究结果,并对影响导热系数的机理进行了归纳;阐述了磁性液体的对流传热在实验和数值研究方面的进展;指出了磁性液体在传热特性研究方面的进一步工作方向,并对磁性液体在强化传热和传热设备中的应用进行了展望.     

磁性液体的场致透光特性

研究了磁性液体在平行于激光照射方向具有不同梯度的外磁场作用下,其光透射率随时间的变化情况,并从理论上定性分析导致出现这种现象的内在因素,以及磁性微粒在外加梯度磁场的作用下在磁性液体内部的微观运动情况.     

水基磁性流体水平加热棒下的池沸腾传热实验研究

研究了磁性微粒浓度、外加磁场对水基磁性流体在水平加热棒加热情况下的沸腾传热影响．实验结果显示，磁性微粒浓度、外加磁场对磁性流体的沸腾换热有很大影响．高浓度的磁粒浓度使磁性流体沸腾换热恶化，对于中低浓度的磁性流体，存在一个最优的磁粒浓度，在该浓度下沸腾传热的强化效果最显，施加磁场时该结论仍然成立．施加磁场使磁性流体的沸腾传热强化．     

管壳式换热器热-磁-流耦合强化换热数值分析

采用Fe₃O₄/水磁性纳米流体和磁场改善管壳式换热器壳程的对流换热性能。通过三维数值模拟，分析了磁性纳米流体体积分数、流率和磁感应强度对管壳式换热器对流换热性能的影响。结果表明，换热器的传热率和强化效应会因为纳米粒子的导热系数和布朗运动而得到提高，但当体积分数大于1%时，提升幅度会逐渐减小并且效能评价系数会降低。相比其他性能强化技术，磁场对磁性纳米流体的作用可以使换热器在压降增加不大的情况下显著提高换热性能；与没有施加磁性纳米流体和磁场的情况相比，磁场下加入了Fe₃O₄/水磁性纳米流体的管壳式换热器的传热率提升最高可达68.2%，而压降只增加了13.8%，与施加了磁性纳米流体而没有施加磁场的情况相比，其传热率的提升最高可达46.7%，而压降只增加了1.96%。磁性纳米粒子本身具有的高导热性质和其布朗运动效应以及磁性纳米流体在垂直均匀磁场的作用下带动壳程流体形成的由内向外的旋流，加剧了对热边界层的扰动和冷热流体的混合，是对流换热性能增强的主要原因，且磁感应强度越大，流体流率越低，磁场对流体综合传热性能...     

磁性液体薄片磁控光开关效应研究

研究了在平行于激光照射方向递增的梯度磁场作用下的磁性液体薄片光透射率随时间的变化情况。结果表明,在磁场作用下,磁性液体内部形成微粒链结构,微粒链受到梯度磁场汇聚力,向薄片中心聚集,在此处形成光关闭现象。通过改变磁性液体体积分数、外磁场变化率、初始磁场大小可以达到控制调节磁性液体的响应时间和光关闭时间的效果,为磁性液体作为可控光开关提供了可行性研究。     

Ni2O3/Fe2O3复合纳米微粒磁性液体的场致光透射驰豫回复性

 介绍了Ni₂O₃/Fe₂O₃复合纳米微粒磁性液体的制备方法。研究了不同强度的外磁场作用下,平行于场方向照射的光束透过磁性液体样品后,其光透射率随磁场通、断而下降、上升的重复变化情况。结果表明,对于不同体积分数的磁性液体,随着磁场通、断次数的增加,光透射率的下降弛豫时间逐渐增大,而上升弛豫时间逐渐减小;在相同强度的磁场作用下,体积分数越大,光透射率的最小值越小,且下降到最小值和回复至最大值所需时间越短。定性分析了实验结果的微观机制,讨论了微粒链的形成、微粒链在磁性液体内部的微观运动情况。     

固定化活性污泥磁性微球用于污水处理的研究

采用固定化活性污泥磁性微球及自制的带有磁场污水处理装置对生活污水进行处理,研究了污水处理的工艺参数,主要包括曝气时间、不同温度、不同进水BOD,浓度、不同pH值等对处理效果的影响,为固定化活性污泥磁性微球在污水处理中的应用提供了依据。     

磁性物体磁偶极子模型适用性的试验研究

磁偶极子模型是一种简单却有着广泛应用的磁性模型,尤其在磁性目标探测领域有着广泛的应用.针对磁偶极子模型的应用仅仅凭经验和对模型的应用原理没有清晰认识的情况,提出了利用试验研究得到模型应用条件的思路.在近场磁场测量的基础上,建立了通过考察等效磁矩收敛性和磁场相对误差得到磁偶极子模型适用条件的试验研究方法.在理论分析的基础上,对5种不同的磁性物体模型进行了试验研究.试验结果表明,在2.5倍物体长度以上的空间,磁性物体的等效磁矩收敛,并且磁场相对误差很小,可以把磁性物体视作磁偶极子处理,能够满足工程上的要求,为磁偶极子模型的合理应用提供了依据.     

真空镀膜机用小型磁性液体密封设计

真空镀膜机的传动控制轴处密封通常采用的是接触式机械密封,易磨损、寿命短、制作工艺繁琐、造价高.本文设计了小轴径真空镀膜机用的磁性液体密封结构,对磁性液体密封结构的磁场进行了有限元分析,得到了密封结构的磁场分布,以及密封结构的极齿处磁场强度值.由磁性液体运动方程推导了伯努利方程,确定了磁性液体密封边界条件,推导了磁性液体密封结构的耐压公式,计算了极齿与转轴不同间隙的真空镀膜机磁性液体密封结构的耐压值,加工了间隙为0.1 mm的磁性液体密封装置,应用在真空镀膜机的转动轴动密封处,满足真空度要求.     

磁化的原理是什么,为什么加热可以消磁?

正A:一些由钢铁制成的物体,如缝衣针、螺丝刀等与磁铁接触后就会显示出磁性,这种现象叫做磁化。我们知道,电流可以激发磁场,通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场很相似。法国物理学家安培依此认为,磁铁的磁性也是由电流激发的,由此他提出了著名的分子电流假说(右图)。安培认为,在原子、分子等物质微粒     

磁性液体三维蒙特卡洛模拟

通过对Ｆｅ３Ｏ４磁性超微粒子（粒径１０ｎｍ左右）聚团粒径的分析，提出了一个服从对数正态分布的聚团粒子相互作用以致沉降和成链状排列模型，在该模型的基础上，利用蒙特卡洛方法，对磁性液体薄膜有、无外磁场作用下所形成的三维空间结构进行模拟，获得了磁性液体在没有外磁场作用下无序的空间结构及有磁场作用时沿磁场方向的链状结构的模拟图象。     

一维磁性原子链系统中的Majorana费米子态（英文）

对处于螺旋形磁场及横向均匀磁场的一维磁性原子链模型,在平均场近似下通过自洽地求解Bogoliubov-de-Genes方程我们计算了系统的能谱.我们发现在一定参数值的范围内能谱随螺旋形磁场振幅值演化呈现能量为零的Majorana费米子态.我们计算了局域态密度发现对Majorana费米子其态密度的峰值出现在链的两端(或中点)位置.我们计算了波函数其空间分布,发现它与局域态密度的结果一致.     

磁介质内抗磁性的起源

介质中的电子在外磁场的作用下,其绕核的轨道运动将发生变化,产生附加磁矩。本文讨论了在不同方向的外磁场作用下,电子的附加磁矩的方向均与磁场方向相反,由此导出介质的杭磁性起源于电子的附加磁矩。     

磁力螺旋溜槽及其对细粒磁性物料的回收

在普通螺旋溜槽的槽面上附加磁场,得到磁力螺旋溜槽(MSC)。与普通螺旋溜槽相比,MSC使磁性物料能够得到更有效的回收。其选矿的原理是:当磁性矿物经过磁场时,在磁场力的作用下,磁性成分被吸引(不要吸住)到溜槽的底部从而进入二次环流,利用二次环流将磁性物料运到溜槽内部,进入精矿中。对纯的磁铁矿试验的结果表明:磁场强度、溜槽螺旋圈数和给矿浓度等因素都对磁力螺旋溜槽的性能产生影响;尤其是磁场能够有效地减少尾矿中磁性成分的含量,提高磁性成分的回收率,增大磁性铁的回收率,且精矿中锌的品位从5.9%降低到1.8%。     

用于水域油污染治理的磁性液体制备与性能

制备了以Fe3O4为磁性颗粒、柴机油基为基液、油酸与硬脂酸作为表面活性剂的磁性液体．Fe3O4采用化学共沉淀法制备,平均粒径17nm．制备的磁性液体具有良好的稳定性;比饱和磁化强度σs随Fe3O4颗粒含量不同在6．5～24．9A·m^2·k^-1范围内变化．将磁性液体撒布于水体表面与水下油性污染物中时,磁性液体与油性污染物可均匀混合形成磁性混合体,对混合体施加磁场作用,通过磁场引导、抽吸混合体,可回收油性污染物．     

离子型CoFe_2O_4磁性液体的宏观链径分布

利用Massart法制备了体积分数为0.4%的CoFe2O4磁性液体,在100～800Oe(1Oe=79.5775A/m)均匀磁场中利用光学显微镜分别观察了磁性液体宏观链的形态,测出了宏观链链径的分布.发现磁性液体在磁场100～500Oe内,链径满足双正态分布.提出磁性液体成链是由双因素主导的.利用六角模型,并构造链体系的混合熵,将链体系自由能最小化,得出了两个平均链径与磁场的数值关系.根据计算结果提出,宏观链径显双正态分布时,磁性液体处于两相混合相,随着外磁场增加,磁性液体内本身存在的微小预团聚体作为链核成链方式,逐步变为磁性液体内类"气"的颗粒受磁场"压缩"成链方式,磁性液体微结构也由混合相向六角("固")相转变.     

（诱导）磁场对大蒜生长影响的试验研究

研究磁肥（磁性微粒）产生的诱导磁场对大蒜母体营养物质转移过程的影响表明：磁场可加速蒜籽萌发和蒜籽生长，磁肥产生的磁场强度和类型不同其增产效果也有明显的差异。     

磁性液体两相界面演变特性的数值研究

为了克服VOF,Level Set等方法在磁性液体两相流动研究中存在的不足,采用界面追踪法(VOSET,coupled Volume-of-Fluid and Level Set)捕捉相界面,将磁场力作为源项添加到流体运动的动量方程中,建立了磁性液体流场与磁场耦合的数值方法。推导了麦克斯韦方程的二维理论解并用于验证数值解,两者吻合良好,验证了磁场求解的正确性;同时通过模拟磁性液体液滴的平衡形状验证了本数值方法的准确性;进而分别研究了均匀磁场作用下磁性液体液滴振荡及非磁性气泡在磁性液体中上升的问题。研究结果表明,液滴或气泡均会沿磁场方向拉长,增大磁场强度或磁化率将导致更显著的变形;磁感线在相界面出现弯曲,弯曲方向指向磁导率较大的介质。     

低温强磁场下NdF3磁特性及L-S耦合影响

用量子理论计算了NdF3磁矩在不同温度下随外磁场的变化情况,并进一步分析L—S耦合对磁矩的重要影响,理论上分析了NdF3非线性磁性产生的微观机制。     

非对称极齿磁性液体密封耐压能力研究

通过仿真模拟手段研究非对称极齿型结构磁性液体密封,分析计算了不同轴径、不同密封间隙结构的密封耐压,并针对不同应用场景对磁性液体密封装置两轴端的漏磁场的需求差异,探讨了非对称极齿型结构轴端漏磁场分布的影响因素及规律。结果表明：非对称极齿型结构密封耐压随磁源两侧极齿数量差的增大而减小,最小的密封耐压值也能达到对称极齿型结构密封耐压的70.1%;密封轴径和密封间隙对于非对称极齿型结构与对称极齿型结构密封耐压能力的影响相同;存在一临界值,当密封轴径小于该临界值时密封耐压随轴径增大而减小,当密封轴径超过该临界值时,密封耐压保持不变;非对称极齿型结构的漏磁场主要集中在极齿分布少的一侧的轴端处,另一轴端处漏磁场相比对称极齿型结构的轴端漏磁场要更小,因此可以利用此漏磁特征通过改变磁源两侧极齿数量差对不同轴端漏磁场进行调控。