永磁体在磁流体中悬浮平衡动态数值模拟

永磁体在磁流体中达到临界平衡状态时可以自悬浮.而以解析方法求解圆柱形永磁体浸入磁流体中受到的磁性力难度很大.基于磁流体中磁场分布模型及力学公式,利用有限元分析方法,采用新型移动边界控制方式,建立虚拟环境和模型并进行磁场变化动态仿真.描绘永磁体位移与作用力关系曲线,精确求解获得悬浮高度.试验结果表明,φ10×20永磁体存在唯一悬浮平衡高度9.6mm,数值计算数据与试验数据吻合,证明悬浮平衡位置的存在性和唯一性,同时验证了动态数值分析结果真实有效性.     

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：     

基于磁荷模型的永磁体空间磁场的有限元分析与计算

基于等效磁荷模型对永磁体空间磁场进行分析，并利用泛函理论建立了与该模型对应的交分形式，再利用变分原理详细地讨论了有限元计算方法．由于等效磁荷模型使用仅有一个自由度的标量磁位，因而计算起来比具有3个自由度的矢量磁位的等效电流法更简便．从永磁磁力轴承磁场的算例中可以看出，用等效磁荷模型的有限元法计算永磁体空间磁场是非常简便和有效的。     

磁流体轴密封的耐压计算

根据磁流体密封的技术原理，介绍其在防尘、真空和防腐方面的应用，还根据电磁学原理，采用矢量分析方法，导出了密封是大耐压值的计算公式．同时还给出了一个经验近似公式．     

电磁层析成像系统中标量磁势的数值解法

电磁层析成像技术是一种基于电磁感应定律的工业过程成像技术,激励线圈产生的交变磁场在目标物体中产生涡流,进而产生二次磁场.接收线圈检测到感应电压后利用重建算法可以得到物场的分布信息.边界元法以积分方程为数学基础,同时采用了与有限元法相似的划分单元离散技术,将边界积分方程离散为代数方程组后用数值方法求解.边界元法在电磁层析成像技术中已有一定的应用,而基于标量磁势的边界元法使得求解过程的速度和效率显著提高.本文针对一个简化的电磁层析成像系统模型,利用3种数值方法求解目标物体表面的标量磁势,并利用Matlab编程得到仿真结果.对结果进行对比分析后,选出最优解法.     

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．     

电磁场计算中永磁体励磁等效处理方法的研究

永磁材料被广泛应用于各类电机中,对永磁体励磁作用的准确计算是永磁电机电磁场分析中的重要环节.本文对各种永磁体励磁等效处理的解析分析法和数值计算方法进行了研究,对各类模型的原理和实现方法作了比较,并对有限元数值计算中的边界等效面电流法和单元等效面电流法的应用提出了改进措施.     

磁流体密封的磁场数值分析

分析了磁性液体密封理论,并应用ANSYS有限元分析软件对一个三槽四齿密封结构进行磁场有限元分析,并对计算结果进行的分析和讨论.结果表明,绝大部分磁力线都在密封装置内部形成磁回路;转轴侧极齿两侧磁场强度差决定密封装置的密封能力;密封间隙不宜超过0.3 mm.     

磁流体性能对磁流体回转轴密封的影响

介绍了磁流体回转轴密封的原理、结构及性能。阐述了温度对其耐久性和耐压状况的影响,并且就轴转速与密封耐压、动力损失和轴转矩的关系进行了详细的说明,此外,还论述了磁流体密封的适用性。     

均匀椭球体在均匀场均中的磁化

均匀椭球体在均匀磁场中被磁化后产生的磁场,可通过求解拉普拉斯方程的边值问题得到解决,但用此方法求解较复杂。本文是先求出均匀椭球体产生的引力势后,利用泊松公式(?)=1/(4π)(?).▽∫_v1/RdV求得被磁化的均匀椭球体产生的磁标势(?),再求得由边界条件及(?)=-▽(?)_m求得被磁化的均匀椭球体产生的磁场,最后对结果进行了讨论。     

磁性液体靶向药物的磁场-流场耦合数值模拟研究

磁性液体靶向药物是磁性液体在生物医学领域一个重要应用.建立了磁性液体靶向药物的模型,利用COMSOL Multiphysics有限元软件对磁场-流场进行了数值模拟,计算了磁性液体靶向药物的雷诺数,根据临界雷诺数对应的临界速度,得出了磁性液体层流与絮流相互转化的规律,更有利于磁性液体靶向药物在生物医学及在其他领域中的应用.     

线电流与无限长磁介质椭圆柱系统的磁场

利用保角变换和磁象法给出了线电流与无限长磁介质椭圆柱系统的磁场,并对结果作了进一步讨论.     

磁流体中永磁悬浮磁场解析模型试验验证(英文)

永磁体在磁流体中能够自悬浮,准确获取悬浮位置信息是验证理论模型、调节各种影响磁场力的参数以实现悬浮位置可控的关键.磁场分布具有唯一性原理,通过磁场分布模型计算推导,可以得出永磁体悬浮位置模型HZ.该模型与永磁体位移r具有唯一对应关系.利用这种对应关系即可对磁流体中的永磁体进行定位.采用霍尔检测方法逐点测量磁场与永磁体位置之间关系,验证解析模型.结果表明试验与理论曲线匹配度好.在试验中测量得到悬浮位置为43.13±0.05 mm,与根据模型计算结果43.34 mm非常吻合,证明永磁体悬浮位置模型应用于悬浮高度预测中是正确有效的.     

磁性液体水平传感器的实验研究

制备满足磁性液体水平传感器应用要求的磁性液体,以及设计合理可行的实验模型是进行磁性液体水平传感器研究的实验基础.通过自行制备煤油基磁性液体,用于自行设计的磁性液体水平传感器实验模型,分析并探讨磁性液体水平传感器用煤油基磁性液体的制备工艺,及磁性液体水平传感器实验模型设计参数的可行性.实验证明磁性液体的制备工艺完全适用于磁性液体水平传感器的研究,实验模型的参数设计是可行的,实验结果验证了建模的理论依据.