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低温大直径磁性液体密封起动扭矩的研究
Study on the breakaway torque of magnetic fluid sealing at low temperature and large diameter
【Author】 LI De-cai, XU Hai-ping, LIAO Ping, CUI Hai-rong (School of Mechanical, Electronic and Control Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)
【机构】 北京交通大学机械与电子控制工程学院；
【摘要】 制约低温大直径磁性液体密封在实际应用中的关键因素之一是起动扭矩过大。为了使低温大直径磁性液体密封在实际中得到很好的应用,我们制备了耐低温磁性液体,测定了该磁性液体的粘温性能。以-40℃,直径为140mm的磁性液体密封为例,在低温室内研究了影响磁性液体密封起动扭矩大小的因素,如磁性液体注入量,密封的级数、常温(15℃)下放置的时间等。从一般形式的Navier-Stokes方程出发,考虑磁性液体在低温下的粘度变化,推导了低温大直径磁性液体旋转密封扭矩公式,并对实验结果进行了理论分析。利用这些研究结果所设计的低温大直径磁性液体密封被授予了国家发明专利,在某些领域得到了广泛应用。
【Abstract】 A key factor restricting the application of magnetic fluid rotation sealing at low temperature and large diameter is the high breakaway torque. For its application, we prepared the low-temperature resistant magnetic fluid and measured its viscosity-temperature property. At low room temperature we studied such influencing factors on the breakaway torque as injection quantity of magnetic fluid, number of sealing stages, and the standing time at normal temperature. The change of viscosity of magnetic fluid considered, we closely reasoned the torque formula of magnetic fluid rotation sealing at low temperature from Navier-Stokes equation and analyzed the experimental results with the formula. The designed magnetic fluid sealing at low temperature and large diameter using these research results was accepted as the state patent in 2003, they are widely used in some fields.
【Key words】 magnetic fluid； start torque； low temperature； large diameter；
- 【会议录名称】 第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ
- 【会议名称】第五届中国功能材料及其应用学术会议
- 【会议时间】2004-09
- 【会议地点】中国北京·秦皇岛
- 【分类号】TB42
- 【主办单位】国家仪表功能材料工程技术研究中心、国家“863”计划新材料领域专家委员会、中国仪器仪表学会仪表材料学会、中国金属学会、中国稀土学会、中国复合材料学会、中国有色金属学会、重庆仪表材料研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、钢铁研究总院、北京工业大学、燕山大学、山东大学、云南大学、上海交通大学、华中科技大学、天津大学、四川大学、湖南大学、大连理工大学、南京大学、清华大学、西南师范大学、北京科技大学、北京大学、厦门大学、中南大学、电子科技大学、重庆大学、福州大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、西安理工大学、北京交通大学、西北工业大学、苏州大学、东北大学、复旦大学、武汉理工大学、浙江大学、北京理工大学、北京航空航天大学、中国科技大学、西南交通大学、南开大学、《功能材料与器件学报》编辑部、《功能材料》编辑部