氟醚油基磁性液体密封启动力矩的实验分析

发布时间：2019-07-14 17:38

【摘要】：氟醚油基磁性液体转轴密封的启动力矩随静置时间发生改变,限制了在特殊密封领域的应用。通过粘性阻力矩的推导理论分析了影响启动力矩的因素,搭建实验台研究了启动力矩随静置时间的变化规律,并使用Anton Paar MCR302流变仪对磁性液体的流变性能进行测量来验证粘度变化的影响作用,最后从摩擦学角度分析了长时间静置后启动力矩的变化趋势。结果表明:启动力矩随静置时间逐渐增大并最终趋于稳定,旋转刚停止时刻的启动力矩远小于静置后的最大平均启动力矩。磁性液体粘度是影响启动力矩发生变化的关键因素,剪切稀化和团聚现象是引起变化的本质原因,接触面的静摩擦作用是导致长时间静置后启动力矩仍会有微小增大的原因。
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图片说明： ?［10］，从屈服应力的角度对实验结果进行了定性分析，但对启动力矩的变化过程及整体变化趋势研究不充分，对实验结果的理论分析也不够深入。本文则对氟醚油基磁性液体转轴密封的启动力矩进行了较为充分的实验研究，得到了普适性的变化规律及较全面深入的理论分析。1磁性液体密封的阻力矩分析磁性液体密封中虽然没有固体之间的接触摩擦，但具有一定粘度的磁性液体在间隙内产生运动仍需要克服粘滞阻力矩。在密封间隙处与磁性液体内柱面接触的转轴旋转，与外柱面接触的极靴静止，类似内筒旋转、外筒静止的模型，如图1所示。图1二维模型示意图Fig．1Diagramoftwo-dimensionalmodel那么，其切向速度的分析解为uu1=r1/r21－(r1/r2)2·1－(r/r2)r/r2，u1=ωr1(1)在圆柱坐标系中，Vr=0，Vz=0，，Vθ=u，根据Navier-Stokes方程得到一维流动的粘性剪切应力:τr，θ=η

本文编号：2514412