高温磁流动密封的数值仿真设计及其应用研究

高温磁流动密封的数值仿真设计及其应用研究

王耀华[1]2004年在《高温磁流动密封的数值仿真设计及其应用研究》文中研究说明论文综述了磁流体密封研究的国内外现状,分析了磁流体密封存在的问题及磁流体密封中温度对材料特性及对密封能力的影响。为了提高磁流体动、静密封的能力,文中探讨了磁性材料中剩余磁感应强度和矫顽力与磁流体密封能力之间的相互关系;建立了基于磁路参数化的ANSYS模型,通过磁路的仿真,数值计算实现了磁流密封结构的优化设计。 论文中针对磁流体密封理论设计和数值计算中存在的信息量大、设计参数相互影响和循环修正等问题,编制了设计磁流体密封的软件系统,该软件不仅可以实现磁流体密封装置的优化,而且具有分析密封结构参数对密封能力影响的功能。论文中应用了该软件探讨了密封结构参数对密封能力的影响规律,得出的有关结论可用于指导磁流体密封的工程应用。 论文通过实验验证了理论研究结果,并通过试验验证了所开发软件的工程应用性,设计出电动汽车高性能油浸电机的磁流密封装置,实验室热机台架试验结果表明,该密封装置的有效工作温度可达160(?),超出了以往工程中对磁流体密封推荐使用的极限温度80(?)的一倍,收到了满意的工程效果。

吴向凡[2]2017年在《大功率磁流变液动力稳定传递技术研究》文中研究说明磁流变液是一种智能材料,主要由软磁性颗粒、基载液和添加剂组成,磁流变液动力传递技术以该智能材料为传动介质,具有反应迅速可逆、控制简单及能耗低、抗干扰能力强等特点,在机电装备软起动和制动、无级调速和过载安全防护等方面具有广阔的应用前景。针对当前磁流变液动力传递技术研究中存在的问题,本文在以下几个方面开展了深入研究。阐述了磁流变液组成,选择并分析了各组分材料,研究了表面添加剂类型和含量、触变剂类型和含量、基载液类型等对磁流变液沉降稳定性和表观粘度的影响规律,并制备得到多种传动用磁流变液,有效提高了磁流变液的温度适用范围。从宏观和微观两个方面研究了磁流变液流变效应演化现象,设计并搭建了小型磁流变液动力传递实验平台,系统研究了磁流变液动力传递稳定性的相关影响因素,获得了转速、温度、颗粒沉降和时间响应的影响规律,为磁流变液动力传递装置的设计提供参考。确定了大功率磁流变液动力传递装置的基本结构和散热方式,提出了一种中空+导磁柱组形式的新型传动圆盘,并基于此开发出一种大功率磁流变液动力传递装置,同时对其磁路进行了详细设计分析。总结了磁流变液动力传递装置的叁种基本工况,采用计算流体力学分析方法,得到了不同工况下的速度场和压力场分布特征,并研究了旋转速度、进水口流速和位置、导磁柱直径和数量等对流场的影响规律,获得了两种常用工况下的稳态和瞬态温度场,并探讨了装置的极限滑差功率,表明该装置具有优越的散热性能,能够满足大功率动力传递需要。设计并搭建了大功率磁流变液动力传递实验平台,开展了磁流变液动力传递装置性能测试,研究其空载特性、磁致扭矩、动特性、时间响应特性、温度特性,并对其温升特性开展重点分析,得到了不同转速和滑差功率、冷却水流量和进水口位置等因素对工作间隙温度的影响规律,结果验证了所设计的大功率磁流变液动力传递装置传动和散热结构的有效性。本文所取得的研究成果对于磁流变液动力稳定传递技术的深入研究具有重要的指导意义,能够为大功率磁流变液动力传递装置的设计和应用提供技术支持。

参考文献:

[1]. 高温磁流动密封的数值仿真设计及其应用研究[D]. 王耀华. 武汉理工大学. 2004

[2]. 大功率磁流变液动力稳定传递技术研究[D]. 吴向凡. 中国矿业大学. 2017

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