永磁磁流体泵内部流场流动仿真及实验研究

发布时间：2020-05-13 21:57

【摘要】： 我国对磁流体驱动的研究还处于初级阶段,针对我国目前磁流体驱动系统的研究现状,在全面总结现有研究成果的基础上,对磁流体驱动系统进行了比较深入的理论研究,并进行了仿真模拟和物理实验,取得了一些具有实用价值的成果。 本文以导电液体处在电场和磁场中受力为研究对象,分析了电解质溶液在电磁场中产生运动的机理,结合流体力学理论得出电解质溶液在电磁力驱动下的数学模型。将通道内的电磁场与流场进行耦合分析,进行仿真模拟得到电场和磁场与液体流速的关系。然后设计了永磁磁流体泵驱动电解质溶液的实验装置,通过实验得到电压、电导率与驱动液体流速的相关数据,并对仿真结果与实验结果进行比较分析。最后本文提出了相应的改进方案,对进一步研究磁流体泵及工程应用有一定的指导意义。
【图文】：

磁流体泵的理论基础 磁流体泵的工作原理磁流体泵是利用电解质溶液中电流和磁场间的相互作用，使的一种驱动方法。具体地说，磁流体泵是把电解质溶液作为利用磁体在通道内建立磁场，通过电极向电解质溶液供电，液体就会在与它相垂直的磁场中受到电磁力（洛仑兹力）的作力方向按左手定则确定，如图 2-1 所示。在磁场一定的情况下电流大，驱动力也大，泵出流体的速度就快；反之，，极板间驱动力也就小，泵出流体的速度就慢。当电流方向改变时，方向也改变，泵出流体的方向也随之改变。这样可以通过调小的方法来控制电解质溶液的流速，通过改变电流的方向来的流动方向[ 3 ]。

ANSYS 进行计算，并使用 ANSYS 的后处理[ 1 8 - 2 0 ]。析用永磁体和导电流体具体的性能参数如下溶液通道长 l 为 40mm，宽 s 为 20mm，高场覆盖整个区域，磁场强度设为 1.0T。 解 质 溶 液 的 电 导 率 为 常 数 σ=1.0S/性系数为 μ=0.0017N·s/m2。 X 轴的正方向，磁场沿 Y 轴的正方向。忽效应[ 2 1 , 2 2 ]。S 分析的网格划分进行有限元仿真分析，首先要对模型划分
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH38

【参考文献】

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本文编号：2662605