关于磨料磁流体射流可行性的分析

通过对前混合磨料射流和后混合磨料射流进行对比分析,发现了两种磨料射流技术均存在一些技术缺陷。为了解决这些问题,对磁流体推进技术展开研究。通过Fluent软件对磁流体中磨料运动进行分析;并且通过试验装置验证了直流式磁流体推进装置能够对磁流体产生增压效应,形成了直流式磨料磁流体射流。在直流式的基础上,分析了交流式磨料磁流体射流的优点,展望了交流式磁流体推进技术在磨料磁流体射流上的应用前景。通过电磁场方程以及流场方程建立数学模型,分析了其在磨料射流上应用的可能性。     

磁流体显示器件光学性能的激光散斑表征

提出了一种利用激光散斑表征磁流体显示器件光学性能的方法。阐述了磁流体显示器件的工作机理及显示过程中磁微粒的运动过程,将其运动模型简化为简单的几何模型,利用散斑相关方法测量了磁微粒的堆积过程;同时,利用散斑图平均对比度方法研究了磁流体薄膜表面形貌的变化过程。实验结果表明:激光散斑方法是一种表征磁流体显示器件光学性能的有效手段。     

正癸酸包覆的Fe3O4水基磁流体的制备与性质研究

以NH3·H2O为沉淀剂,化学共沉淀微乳液中的Fe2 与Fe3 离子来制备正癸酸稳定的Fe3O4纳米粒子水基磁流体.用光子相关光谱仪测定了所得磁流体的粒径及其分布等.考察了搅拌时间、水体积、丙酮体积与正癸酸量对形成Fe3O4水基磁流体粒径及其分布、多分散度与稳定性等的影响.在综合以上结果的基础上,设计并制备了8种正癸酸包覆的Fe3O4水基磁流体.用光子相关光谱仪与透射电镜测定了Fe3O4水基磁流体的粒径及其分布、多分散度等.实验结果表明,磁流体的数均粒径约为10～20nm;在稳定性方面,正癸酸包覆的Fe3O4水基磁流体放置6个月,未观察到相分离.用一步法制得了双层正癸酸稳定的Fe3O4水基磁流体,制备了单层正癸酸包覆的Fe3O4磁粒子的固态样品,用IR、TG、DTG与DSC研究了这些样品的组成与性质.测定了磁流体的饱和磁化强度,其值为1.85kA/m.     

布朗运动对纳米磁流体电学特性的影响

通过电加热的方法改变磁流体的温度,影响磁流体中磁性颗粒(以下简称为磁性颗粒)作布朗运动的剧烈程度,进而研究布朗运动对磁流体电学特性的影响.分析了磁流体电传输的微观过程以及传导电流依赖于布朗运动的物理机理,解释了实验现象.设定了一个合适的指数衰减函数,用其对散热过程的传导电流进行拟合,得出了磁流体的散热特征时间,表明通过对磁流体布朗运动相关的电学特性的研究,可间接地研究其热扩散过程.     

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。     

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。     

磁流体的Shliomis体积特性研究

根据Shliomis体积满足的解析关系式,理论分析了磁性颗粒浓度、环境温度和外磁场强度与方位对磁流体的Shliomis体积的影响,并通过数值模拟计算进行了定量的研究.结果表明,磁流体的Shliomis体积随磁性颗粒浓度的增加而增加;随环境温度的增加而减小,在远离磁流体熔点温度时趋于稳定值;随外磁场强度的增加而增加,且与外磁场和磁矩方位夹角有关.纵观各种因素,磁流体的黏度对其Shliomis体积的影响起着关键的作用.研究结果有助于深入了解磁流体中固体磁性颗粒磁矩的弛豫现象.     

磁流体热疗中超顺磁性磁流体耗散功率

用于磁流体热疗的磁流体多为超顺磁性,热涨落磁后效效应是其在交变磁场下产热的主要原因.文章以磁后效相关公式为基础,利用Shiliomis模型,对Fe3O4磁流体耗散功率进行计算.理论分析结果表明:超顺磁性磁流体具有很高的产热效率,适合用于磁流体热疗;磁场的频率和强度与铁氧体微粒粒径对产热功率影响很大.     

磁流体发电机的电流饱和现象研究

磁流体发电是一种高效,低污染的发电技术,同时也是一种较为复杂的技术。文中提出了以法拉第电场输出电功率的磁流体发电机中电流在一定磁场范围内会产生饱和现象,这就是影响其性能的一个新因素,解释了其产生的原因,提出了临界磁场理论,并推导了相应的临界磁场的普适方程式。饱和现象及临界磁场的提出,给研究磁流体发电机的工作人员在研究通道性能问题上提供了新的思路,尤其是在超导磁体在磁流体发电机上的应用问题上的研究。     

煤油基铁磁流体的光学特性测试

大面积光显示应用是磁流体研究的前沿热点.而要实现光显示应用,对磁流体的光学特性有很高的要求.本文对光显示应用的煤油基铁磁流体的光学性能进行了测试.首先,利用原子力显微镜测试了磁流体中磁微粒的尺寸及粒径分布,发现磁微粒尺寸在40 nm以内,且成区域性分布;然后,利用分光光度计对磁流体薄膜的光学透射谱和吸收谱进行了测试,得...     

磁流体强化弱磁性矿物按磁化率高效分选及其机理

为了兼顾弱磁性矿物高梯度磁选的品位和回收率,提出一种新的高梯度磁选方法—磁流体耦合高梯度磁选,该方法将顺磁性磁流体引入到高梯度磁选中产生磁排斥力来扩大有用磁性矿物和磁性脉石矿物的受力差异,减少进而消除二者之间的竞争捕集,大幅提高分选的选择性。以攀西钛铁矿为试验对象,MnCl₂溶液为磁流体,开展磁流体耦合高梯度磁选试验和相关机理研究。研究结果表明：磁流体能显著提高钛铁矿的选择性,经一次分选后磁性产物TiO₂品位达到39.70%,远比工业常规高梯度磁选获得的TiO₂品位高;磁性矿物和磁性脉石的受力差异由磁流体的磁化率调控,与磁场力HgradH无关,能够实现品位和回收率的双向同步强化,最佳的磁流体磁化率应接近磁性脉石的磁化率;磁流体耦合高梯度磁选能够强化弱磁性矿物按磁化率精细分离,突破传统高梯度磁选无法兼顾品位和回收率的技术瓶颈,具有广阔的应用前景。     

一种新型磁流体加速度传感器

为了解决传统磁流体加速度传感器体积大、灵敏度低、线性度差、使用频率范围低等缺点,设计了一种新型磁流体加速度传感器。采用圆柱形永磁铁作为惯性质量,将加速度转化为磁场的变化,利用高灵敏度线性霍尔检测磁场变化,从而实现加速度到电信号的转变。通过仿真和实验分别对磁流体的悬浮效应、阻尼效应以及圆柱形永磁铁的磁场分布情况进行了研究,结果表明:在永磁铁体积较小的情况下,永磁铁受到的悬浮力很小;在磁场作用下,磁流体具有非常优越的阻尼性能。基于永磁铁的磁场分布情况的研究结果,选取磁场变化梯度最大且线性度最好的位置安装霍尔元件,从而提高传感器灵敏度。利用振动实验台,对所设计的传感器性能进行实验验证,结果表明,新型磁流体加速度传感器具有较好的线性度和较大的可用频率范围,在其他结构不变的前提下,磁流体的使用将加速度传感器的可用频率范围提高了256%。本文为研究磁流体的悬浮效应和阻尼效应提供了一种策略,也为加速度传感器的研究和改进提供了一种新的思路。     

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.     

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：     

基于纳米磁流体材料的传感应用

 磁流体是具有磁性和流动性的新型功能材料, 以其独特的性能在传感器领域具有巨大的应用潜力。本文综述了利用磁流体的多种特殊性质实现体积、流速、角度、温度、电流和磁场等物理量传感的研究进展, 并分析各类磁流体传感器的工作原理。基于几何光学理论, 推导和模拟了两套利用磁流体可调谐折射率的磁场传感系统。     

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。     

磁流体发电技术

本文给出磁流体发电的基本原理,分析研究了高温等离子和低温液态金属磁流体发电的特点,最后介绍了磁流体发电技术的推广应用.     

磁流体流动控制在航空工程中的应用与发展

总结了国内外磁流体(MHD)流动控制的研究现状,重点介绍了磁流体流动控制的3个典型实验:调节超音速进气道激波系结构,抑制流体边界层分离,减弱诱导激波强度;对磁流体流动控制机理进行了初步分析,说明放电等离子体能在激励区产生高温等离子体层,由于局部气体高温高压诱导出激波,形成虚拟尖劈,从而改变原有流场结构,施加磁场的主要用途是对放电电弧施加宏观的洛仑兹体积力,控制电弧运动的方向.最后,总结了磁流体流动控制的优势,并对国内MHD流动控制在航空工程上的应用与发展进行了展望.     

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。     

电子磁流体模型及Biermann电池效应和位移电流效应

电子磁流体（Electron Magnetohydrodynamics,EMHD）理论在空间、天体等离子体物理以及纯电子等离子体物理领域,特别是磁场的产生、磁力线的重联等重要物理现象的研究中有广泛应用．近年来对一些空间、天体物理过程的实验室模拟以及相关的激光等离子体物理与高能量密度物理的研究中,等离子体物理过程的快尺度时空演化导致位移电流效应、Biermann电池效应等对电子磁流体模型的一些基本假设产生重要的修正．本文在讨论分析电子磁流体理论模型主要近似的基础上,研究了Biermann电池效应与位移电流引起的效应,并进一步讨论了这一些效应对一些重要等离子体物理过程的影响．