在中微子實(shí)驗(yàn)中,液閃的制備是重要的環(huán)節(jié),其中離心萃取機(jī)的密封因其高線速工況、高清潔度要求成為亟待解決的技術(shù)難題。磁性液體密封具有零泄漏、耐高速、無污染、可靠性高和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),成為了解決離心萃取機(jī)密封問題的重要研究課題。本論文為解決高速磁性液體密封問題,從理論、仿真以及實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行探索線速度、溫度、轉(zhuǎn)矩、壓力之間的關(guān)系,得到高速磁性液體密封性能。針對高速磁性液體密封所面臨的問題,提出有效的解決方案。本論文進(jìn)行了以下研究:（1）對比多種基載液和表面活性劑的磁性液體,最終選用性價比較高的酯基磁性液體。通過測定酯基磁性液體在不同體積下的質(zhì)量得到其密度,并通過磁強(qiáng)計(jì)測得酯基磁性液體的飽和磁化強(qiáng)度。采用流變儀測得酯基磁性液體的流變學(xué)性能,得到剪切速率對磁性液體黏度變化影響較小,溫度對其變化影響較大。（2）搭建了平面密封實(shí)驗(yàn)臺,通過理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合,探索了磁性液體密封機(jī)理和失效機(jī)理。得出磁性液體密封性能受間隙大小、磁液體積量、級數(shù)影響,實(shí)驗(yàn)觀察到密封失效分為兩個階段,分別是微泄漏階段和液膜破裂階段。（3）為進(jìn)行高速工況下密封探索,設(shè)計(jì)了高速磁性液體密封實(shí)驗(yàn)裝置。采用ANSYS對極靴的齒形、間隙... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁性液體組成

國內(nèi)的磁性液體制備才嶄露頭角。??１９７７年，為促進(jìn)磁性液體的繁榮發(fā)展，Ｂ．Ｍ．Ｂｅｒｋｏｖｓｋｙ在意大利組織召開第??一屆有關(guān)磁性液體的國際大會，此后逢三年舉行一次，國內(nèi)磁性液體興起后，李??德才等國內(nèi)磁性液體領(lǐng)域知名專家也被受邀參會。１９８５年，英國劍橋大學(xué)學(xué)者??Ｒ．Ｅ．Ｒｏｓｅｎｓｗｅｉｇ發(fā)表了巨著《Ｆｅｒｒｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ》，標(biāo)志著磁性液體成為一門獨(dú)立??的研宄領(lǐng)域，也成為了國內(nèi)外從事磁性液體領(lǐng)域研宄的工作者必讀刊物。磁性液??體發(fā)展至今己有近七十年的歷史，研宄領(lǐng)域在不斷拓展，其在真空、中低壓差以??及中低轉(zhuǎn)速的密封方面己趨于成熟，然而在高速領(lǐng)域還有許多亟待解決的問題。??Ｍ．Ｏｌｕｔｓｅｔ等人進(jìn)行了真空高速磁性液體密封實(shí)驗(yàn)研宄，探索了在高速工況下??極齒加工在軸上和極靴上的密封性能，以及在不同轉(zhuǎn)速下其溫升情況。如圖１－３??所示，研究了極齒開在不同位置的密封結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)表明，極齒加工在轉(zhuǎn)軸上磁性??液體密封的結(jié)果要優(yōu)于極齒加工在極靴上。隨著線速度的提高，溫度也伴隨上升。??隨著溫度的上升，磁性液體的黏度也與常溫下的黏度有很大的區(qū)別。然而溫度并??非影響磁液黏度的唯一因素，實(shí)驗(yàn)表明磁性液體的黏度也與轉(zhuǎn)速有關(guān)即剪切速率??有關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于ｌ〇ｍ／Ｓ時轉(zhuǎn)速對黏度的影響比較明顯。并且還指出風(fēng)冷和水冷??難以有效降低工作溫度，密封能力不能有效提高［５９］。??

?＾???Ｖ．Ｋ．Ｒａｋｈｕｂａ指出當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到２０ｍ／ｓ時，磁性液體的密封能力下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)??到７０ｍ／Ｓ時，磁性液體密封失效，難以保證有效使用。他還指出在高速情況下極??齒加工在軸上或旋轉(zhuǎn)部件表面密封效果較好。作者以梯形齒角度為變量來探索角??度變化對密封耐壓的影響，得出梯形角在４５°時耐壓能力較高，在３０°和４５°時??與實(shí)際相符［６Ｇ］，結(jié)構(gòu)如圖１－４所示。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]用于密封液體的磁流體旋轉(zhuǎn)密封的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王虎軍.北京交通大學(xué) 2018

碩士論文
[1]蘇聯(lián)對切爾諾貝利事故的緊急應(yīng)對策略研究[D]. 張菊萍.華東師范大學(xué) 2018
[2]一種基于梯形泄漏通道模型的O型圈密封系統(tǒng)性能分析及優(yōu)化方法研究[D]. 張朝賀.浙江大學(xué) 2018
[3]全氟碳油基磁性液體的制備及性能研究[D]. 魯一寧.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[4]不同載液高穩(wěn)定磁性液體的制備及性能研究[D]. 趙樹春.山東大學(xué) 2017
[5]高速泵關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬騰.長春理工大學(xué) 2017
[6]漲圈高速旋轉(zhuǎn)密封裝置及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王文濤.華南理工大學(xué) 2010



本文編號：3511212