磁性液體是近代出現(xiàn)的一種新型的功能材料,密封是其最成功的應(yīng)用。與傳統(tǒng)密封如機械密封、迷宮密封相比,磁性液體密封具有壽命長、無泄漏、低黏性摩擦等優(yōu)點得到各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。雖然磁性液體在密封氣體方面已經(jīng)得到了成熟的應(yīng)用,但是磁性液體在密封液體時,由于磁性液體密封界面不穩(wěn)定性、密封失效機理不明等原因,導(dǎo)致磁性液體在密封液體方面始終未能得到突破。本文為解決磁性液體密封液體介質(zhì)的難題,從理論方面探討了磁性液體密封界面不穩(wěn)定性,通過仿真與實驗驗證了轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、磁性液體注入量、壓強大小等因素對界面不穩(wěn)定性的影響;提出了一種用于密封液體介質(zhì)的新型密封結(jié)構(gòu)。新型結(jié)構(gòu)能夠?qū)崟r監(jiān)測磁性液體密封性能,在發(fā)生泄漏前提前發(fā)出預(yù)警,并根據(jù)設(shè)定的預(yù)警安全量,自動給密封間隙內(nèi)補償磁性液體,有效提高磁性液體的密封壽命。本論文針對以上目標,完成以下研究:（1）從理論上探討磁性液體與被密封液體的相對速度差、是否外加磁場和所加磁場的方向、磁性液體兩側(cè)的壓力差、磁性液體注入量等因素對磁性液體密封界面不穩(wěn)定性的影響機制。并通過ANSYS軟件對密封結(jié)構(gòu)進行了磁場的有限元仿真,通過CFD仿真模擬上述因素對磁性液體密封界面穩(wěn)定性影響。（2... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 磁性液體密封技術(shù)及其發(fā)展
        1.2.1 磁性液體簡介
        1.2.2 磁性液體密封的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
    1.3 磁性液體密封液體介質(zhì)發(fā)展探索
        1.3.1 磁性液體密封液體介質(zhì)的國內(nèi)研究概況
        1.3.2 磁性液體密封液體介質(zhì)的國外研究概況
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 研究方案
第二章 磁性液體密封液體的理論研究
    2.1 磁性液體密封的基本理論
        2.1.1 磁性液體質(zhì)量守恒方程
        2.1.2 磁性液體運動方程
    2.2 磁性液體密封液體介質(zhì)的耐壓理論
        2.2.1 磁性液體的伯努利方程
        2.2.2 磁性液體密封液體介質(zhì)的邊界條件
        2.2.3 磁性液體密封液體介質(zhì)的耐壓公式
    2.3 本章小節(jié)
第三章 磁性液體密封液體介質(zhì)的失效機理研究
    3.1 磁性液體與被密封液體密封界面不穩(wěn)定性的機理分析
    3.2 磁性液體密封液體介質(zhì)失效機理研究
        3.2.1 實驗方案選擇
        3.2.2 實驗裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.3 實驗結(jié)構(gòu)的磁場有限元仿真
        3.2.4 實驗結(jié)構(gòu)的流場仿真
        3.2.5 磁性液體界面不穩(wěn)定性實驗研究
        3.2.6 磁性液體密封界面變化過程
    3.3 本章小結(jié)
第四章 自補償性磁性液體密封液體介質(zhì)實驗研究
    4.1 磁性液體密封液體新結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計
    4.2 磁性液體密封新結(jié)構(gòu)部分零部件設(shè)計
        4.2.1 外殼的設(shè)計
        4.2.2 極靴的設(shè)計
        4.2.3 永磁體設(shè)計
        4.2.4 軸承的選擇
    4.3 磁性液體密封新結(jié)構(gòu)的有限元仿真
    4.4 自補償磁性液體系統(tǒng)的設(shè)計和搭建
        4.4.1 自補償磁性液體系統(tǒng)硬件部分設(shè)計
        4.4.2 自動補充磁性液體系統(tǒng)程序的邏輯分析
    4.5 磁性液體密封新結(jié)構(gòu)實驗研究
        4.5.1 磁性液體密封新結(jié)構(gòu)實驗臺搭建
        4.5.2 磁性液體密封新結(jié)構(gòu)耐壓能力試驗
        4.5.3 磁性液體密封新結(jié)構(gòu)的壽命實驗研究
    4.6 本章小節(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]磁性液體粘性減阻的實驗研究[D]. 孫明禮.北京交通大學(xué) 2008



本文編號：3189758