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基于MF与双芯的光纤磁场传感系统温度补偿研究 预览
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作者 侯元萌 葛海波 +1 位作者 李彩虹 王金豆 《光通信技术》 北大核心 2019年第9期31-34,共4页
针对基于磁流体(MF)的光纤磁场传感方案中温度对光纤谐振波长和MF折射率的干扰问题,提出一种具有温度补偿模块的磁场和温度双参量测量方案。利用布喇格光纤光栅(FBG)对温度敏感而对折射率不敏感的特性,在FBG表面涂覆聚四氟乙烯(PTFE)来... 针对基于磁流体(MF)的光纤磁场传感方案中温度对光纤谐振波长和MF折射率的干扰问题,提出一种具有温度补偿模块的磁场和温度双参量测量方案。利用布喇格光纤光栅(FBG)对温度敏感而对折射率不敏感的特性,在FBG表面涂覆聚四氟乙烯(PTFE)来实现温度补偿。经系统仿真和理论计算,该方案实现了800Oe范围内磁场的测量,且与未进行温度补偿的系统相比,磁场测量精度提高81%以上。 展开更多
关键词 磁流体 双芯光纤 磁场传感器 聚四氟乙烯
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棱镜型SPR磁场传感器仿真分析 预览
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作者 赵文博 孔欣 +1 位作者 林洋 武继江 《科技创新与应用》 2019年第16期41-43,共3页
提出了一种基于磁流体的棱镜型表面等离子共振传感器模型来实现磁场传感。在该结构中磁流体的折射率随外加磁场的变化而变化。利用传输矩阵法,数值模拟了表面等离子共振传感器的反射光谱,考察了不同波长下金属层和磁流体层的厚度对传感... 提出了一种基于磁流体的棱镜型表面等离子共振传感器模型来实现磁场传感。在该结构中磁流体的折射率随外加磁场的变化而变化。利用传输矩阵法,数值模拟了表面等离子共振传感器的反射光谱,考察了不同波长下金属层和磁流体层的厚度对传感灵敏度的影响,给出了仿真结果,并结合实际分析了其传感特性。 展开更多
关键词 表面等离子共振 磁场传感器 磁流体
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磁流体包覆薄包层光纤光栅磁场传感研究 预览 被引量:1
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作者 梁星 杨武海 +2 位作者 刘鑫 张伟 刘颖刚 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第1期34-39,共6页
利用磁流体替代光纤布喇格光栅(FBG)的部分二氧化硅包层,制作了一种磁流体封装薄包层FBG结构的磁场传感器,研究了传感器对磁场和温度的响应特性。结果表明,在5.0~20.0mT的磁场范围内,传感器的波长灵敏度和功率灵敏度分别为34.9pm/mT和-1... 利用磁流体替代光纤布喇格光栅(FBG)的部分二氧化硅包层,制作了一种磁流体封装薄包层FBG结构的磁场传感器,研究了传感器对磁场和温度的响应特性。结果表明,在5.0~20.0mT的磁场范围内,传感器的波长灵敏度和功率灵敏度分别为34.9pm/mT和-1.063dBm/mT,波长线性响应度达到了99.2%。封装工艺未改变FBG波长随温度线性变化的特性,但受磁流体磁光效应影响,其温度灵敏度减小到9.2pm/℃。该传感器可实现磁场测量中的温度补偿,方法简单、易于实现。 展开更多
关键词 光纤光栅 磁场传感 磁流体 折射率 温度
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无表面活性剂全氟聚醚基磁流体的开发研究
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作者 朱胜兰 李莎莎 +3 位作者 邹伟 杨虎 颜杰 李斌 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期156-159,165共5页
通过巯基-烯烃的点击反应将全氟辛基乙烯接枝到Fe3O4@SiO2-SH表面,得到一种可自分散到全氟聚醚油中的磁性纳米微粒,最终形成无表面活性剂的全氟聚醚基磁流体。采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、透射电镜和振动样品磁强计对所得... 通过巯基-烯烃的点击反应将全氟辛基乙烯接枝到Fe3O4@SiO2-SH表面,得到一种可自分散到全氟聚醚油中的磁性纳米微粒,最终形成无表面活性剂的全氟聚醚基磁流体。采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、透射电镜和振动样品磁强计对所得磁性复合材料进行表征。并将此磁流体置于离心机中以3000r/min的转速,离心10min,测定其稳定性。结果表明:最稳定磁流体的磁性微粒的合成条件为:反应温度40℃,氨水用量4.00mL,Fe^2+/Fe^3+=1.5∶2(摩尔比),TEOS用量3.00mL,3-巯基丙基三甲氧基硅烷用量1.00mL。用该磁性微粒配制的磁流体在离心条件下无明显分层现象,稳定性最高。 展开更多
关键词 点击反应 全氟辛基乙烯 磁流体 稳定性
磁性液体密封液体技术的进展简述
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作者 何新智 苗玉宾 +1 位作者 王礼 李德才 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期361-366,共6页
相比于机械密封、填料密封、迷宫密封等传统密封形式,磁性液体密封具有“零”泄漏、耗能少和可靠性高的特点。目前,用于密封气体的磁性液体密封技术已经趋于成熟且具有稳定的商业应用。相比之下,用磁性液体密封技术来密封液体仍存在许... 相比于机械密封、填料密封、迷宫密封等传统密封形式,磁性液体密封具有“零”泄漏、耗能少和可靠性高的特点。目前,用于密封气体的磁性液体密封技术已经趋于成熟且具有稳定的商业应用。相比之下,用磁性液体密封技术来密封液体仍存在许多问题,随着纳米技术、医学技术以及海洋技术的进步,磁性液体密封液体技术有了更广阔的应用需求。本文就此技术的理论、实验以及结构方面的研究进展进行了详细的阐述,希望对于参与相关方面研究的科研人员以及此技术的发展有所帮助。 展开更多
关键词 磁性液体 密封液体 两相流 界面分析纳米材料
双喷嘴挡板电液伺服阀力矩马达电磁特性研究
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作者 张健 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期18-21,共4页
针对双喷嘴挡板电液伺服阀力矩马达电磁特性对衔铁受力响应影响问题,采用有限元技术,利用CST软件建立了力矩马达电磁特性仿真模型.设置不同线圈匝数和不同磁流体层厚度等边界条件,分别研究了力矩马达在基本结构组件条件下和对力矩马达... 针对双喷嘴挡板电液伺服阀力矩马达电磁特性对衔铁受力响应影响问题,采用有限元技术,利用CST软件建立了力矩马达电磁特性仿真模型.设置不同线圈匝数和不同磁流体层厚度等边界条件,分别研究了力矩马达在基本结构组件条件下和对力矩马达内加入磁流体条件下的电磁特性.结果表明:在相同电流条件下在力矩马达内引入磁流体或增大线圈匝数都可增大衔铁所受电磁力,提高力矩马达电磁性能. 展开更多
关键词 双喷嘴挡板电液伺服阀 力矩马达 电磁特性 磁流体 有限元
基于磁液变形镜生成弯曲轨迹自加速类贝塞尔光束 预览
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作者 魏祥 吴智政 +2 位作者 曹战 王园园 Dziki Mbemba 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期196-203,共8页
随着激光技术的发展,无衍射光束的应用领域不断拓展.具有自加速特性的类贝塞尔光束,能够在保持贝塞尔光束的无衍射性下实现主瓣沿着弯曲轨迹传播.本文研究基于磁液变形镜来生成弯曲轨迹可控的自加速类贝塞尔光束.磁液变形镜具有镜面变... 随着激光技术的发展,无衍射光束的应用领域不断拓展.具有自加速特性的类贝塞尔光束,能够在保持贝塞尔光束的无衍射性下实现主瓣沿着弯曲轨迹传播.本文研究基于磁液变形镜来生成弯曲轨迹可控的自加速类贝塞尔光束.磁液变形镜具有镜面变形幅值大、制造成本低、镜面连续光滑、驱动器易于拓展等优点,并且克服了传统变形镜驱动器间相对行程较小的缺点,从而有利于生成理想的锥形面.首先,本文通过数学几何分析来预测类贝塞尔光束的弯曲轨迹;然后再利用磁液变形镜拟合相应面形;最后,搭建基于磁液变形镜的自适应光学实验平台来生成沿抛物线轨迹的自加速类贝塞尔光束,实验结果验证了所建模型以及类贝塞尔光束沿预定抛物线轨迹传播的准确性,并且通过快速修改参数实现对光束轨迹的微调. 展开更多
关键词 磁性液体 变形镜 无衍射光束 贝塞尔光束
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一种新型磁流体加速度传感器 预览
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作者 张西宁 夏心锐 +1 位作者 向宙 张雯雯 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-8,79共9页
为了解决传统磁流体加速度传感器体积大、灵敏度低、线性度差、使用频率范围低等缺点,设计了一种新型磁流体加速度传感器。采用圆柱形永磁铁作为惯性质量,将加速度转化为磁场的变化,利用高灵敏度线性霍尔检测磁场变化,从而实现加速度到... 为了解决传统磁流体加速度传感器体积大、灵敏度低、线性度差、使用频率范围低等缺点,设计了一种新型磁流体加速度传感器。采用圆柱形永磁铁作为惯性质量,将加速度转化为磁场的变化,利用高灵敏度线性霍尔检测磁场变化,从而实现加速度到电信号的转变。通过仿真和实验分别对磁流体的悬浮效应、阻尼效应以及圆柱形永磁铁的磁场分布情况进行了研究,结果表明:在永磁铁体积较小的情况下,永磁铁受到的悬浮力很小;在磁场作用下,磁流体具有非常优越的阻尼性能。基于永磁铁的磁场分布情况的研究结果,选取磁场变化梯度最大且线性度最好的位置安装霍尔元件,从而提高传感器灵敏度。利用振动实验台,对所设计的传感器性能进行实验验证,结果表明,新型磁流体加速度传感器具有较好的线性度和较大的可用频率范围,在其他结构不变的前提下,磁流体的使用将加速度传感器的可用频率范围提高了256%。本文为研究磁流体的悬浮效应和阻尼效应提供了一种策略,也为加速度传感器的研究和改进提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 加速度传感器 磁流体 霍尔元件 永磁铁
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一种添加挡板的磁流体液体动密封结构
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作者 王虎军 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期284-287,共4页
磁流体密封具有低磨损、零泄漏、高寿命等优点,已经被广泛地应用于气体密封中。然而,当用磁流体旋转密封液体时,被密封液体与磁流体在运动过程中存在复杂的物理过程,导致磁流体密封性能较差。本文理论分析了磁流体与被密封液体速度差引... 磁流体密封具有低磨损、零泄漏、高寿命等优点,已经被广泛地应用于气体密封中。然而,当用磁流体旋转密封液体时,被密封液体与磁流体在运动过程中存在复杂的物理过程,导致磁流体密封性能较差。本文理论分析了磁流体与被密封液体速度差引起的液-液界面不稳定性,设计了添加挡板的磁流体密封结构。实验表明,添加挡板可明显提髙磁流体密封液体的性能。当密封间隙0.05mm、转轴转速2000r/min时,选取挡板厚度10mm,磁流体密封可连续工作120h不泄漏。 展开更多
关键词 磁流体 挡板 液体动密封
磁流体动压润滑机械密封的自适应控制方法研究 预览 被引量:1
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作者 任政 周剑锋 +1 位作者 孟咸年 凌昊 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期45-50,共6页
基于磁流体的黏度受磁场强度控制这一特性,设计一种采用磁流体作为润滑介质的流体动压润滑机械密封结构,并提出密封性能的自适应控制方法。设计的自适应控制系统主要由参数监控系统、粗调系统、微调系统和补液系统组成。粗调系统可缩短... 基于磁流体的黏度受磁场强度控制这一特性,设计一种采用磁流体作为润滑介质的流体动压润滑机械密封结构,并提出密封性能的自适应控制方法。设计的自适应控制系统主要由参数监控系统、粗调系统、微调系统和补液系统组成。粗调系统可缩短自适应系统的响应时间,而微调系统可提高调节精度,两者结合,可保证密封系统的稳定性;控制系统通过比较液膜压力和被密封介质的压力,来判断密封性能是否满足要求;若侦测到动环转速或被密封介质压力发生变化,系统则会根据预置的策略调节磁场发生器的电压以改变磁流体黏度,进而调节液膜压力,同时调节磁流体的输入流量,根据工况波动实时地调节机械密封的密封性能。以煤油作为基载液,对控制程序进行了测试,测试结果表明,该控制程序能精确调节机械密封的密封性能。 展开更多
关键词 磁流体 动压润滑 机械密封 自适应控制系统
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基于磁流体的光学电流传感器的温度特性研究 预览
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作者 张浩 李永倩 +3 位作者 苑宝义 杨志 程方圆 苑泽 《光通信技术》 北大核心 2019年第11期1-4,共4页
针对磁流体电流传感器同时受磁场和温度影响的特点,研究了基于磁流体的光学电流传感器,并搭建了测试传感器温度特性的实验系统。结果表明:在26℃~74℃范围内,由于磁流体热透镜效应引起的温度梯度和恒温水浴温度升高引起磁性纳米颗粒的... 针对磁流体电流传感器同时受磁场和温度影响的特点,研究了基于磁流体的光学电流传感器,并搭建了测试传感器温度特性的实验系统。结果表明:在26℃~74℃范围内,由于磁流体热透镜效应引起的温度梯度和恒温水浴温度升高引起磁性纳米颗粒的布朗运动增强,所以随恒温水浴的温度升高,基于磁流体的光学电流传感器的透射率减小。 展开更多
关键词 温度 磁流体 电流传感器 光透射特性 透射率
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磁流体轴承润滑的研究进展 预览
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作者 熊乐 胡瑞 +2 位作者 黄志开 许春霞 熊震 《哈尔滨轴承》 2019年第1期23-26,32共5页
适用于高速、重载等特殊工况下的磁流体油膜轴承是近年来轴承领域的研究热点,其润滑、承载性能的关键技术问题对机器的运转效率以及工作寿命有重要影响。本文综述了近年来国内外关于磁流体轴承性能上的研究进展,系统地阐述了磁流体轴承... 适用于高速、重载等特殊工况下的磁流体油膜轴承是近年来轴承领域的研究热点,其润滑、承载性能的关键技术问题对机器的运转效率以及工作寿命有重要影响。本文综述了近年来国内外关于磁流体轴承性能上的研究进展,系统地阐述了磁流体轴承理论与仿真模型、磁流体油膜特性与微循环润滑特性、磁流体性能的影响因素以及磁流体轴承运转状况等方面的研究现状。该研究有助于磁流体轴承的设计及其工程应用。 展开更多
关键词 磁流体轴承 润滑 承载 运转状况
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基于光子晶体光纤表面等离子体共振的温度和磁场双参量传感器 被引量:1
13
作者 李佳欢 裴丽 +3 位作者 王建帅 吴良英 宁提纲 郑晶晶 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期251-258,共8页
设计了一种光子晶体光纤(PCF)结构,基于新结构PCF和表面等离子体共振(SPR)效应实现了温度与磁场双参量传感。采用全矢量有限元方法对该传感器的理论模型进行了分析,结果表明,当温度在20~50℃内时,传感器的温度灵敏度可达-493.6 pm/℃;... 设计了一种光子晶体光纤(PCF)结构,基于新结构PCF和表面等离子体共振(SPR)效应实现了温度与磁场双参量传感。采用全矢量有限元方法对该传感器的理论模型进行了分析,结果表明,当温度在20~50℃内时,传感器的温度灵敏度可达-493.6 pm/℃;当磁感应强度在20~300 Oe内时,传感器的磁场灵敏度可达82.69 pm/Oe。 展开更多
关键词 传感器 光子晶体光纤 表面等离子体共振 磁流体 光纤传感 双参量传感
一种7点进电500kA铝电解槽母线设计及应用 预览
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作者 毛宇 毛继红 +1 位作者 班允刚 李扬 《世界有色金属》 2019年第4期238-239,共2页
本文笔者利用基于ANSYS软件平台二次开发的铝电解槽磁场模拟计算专用软件和“MHD-Valdis”磁流体计算软件等先进的铝电解槽磁流体分析软件,对采用较窄阳极,更有利于阳极底掌气体溢出,降低气膜压降的500kA铝电解槽进行了全面磁流体稳定... 本文笔者利用基于ANSYS软件平台二次开发的铝电解槽磁场模拟计算专用软件和“MHD-Valdis”磁流体计算软件等先进的铝电解槽磁流体分析软件,对采用较窄阳极,更有利于阳极底掌气体溢出,降低气膜压降的500kA铝电解槽进行了全面磁流体稳定性分析和母线装置设计工作。模拟和实际运行结果表明,采用窄阳极的500kA铝电解槽同比具有更低运行槽电压、有利于电解槽电流效率提高、能耗的节约和闪烁效应的产生。同时配套的7点进电自补偿母线装置,结构简洁、母线用量低和便于安装,在同等级别规模铝电解项目建设中,经济效益更佳。 展开更多
关键词 铝电解槽 500kA 窄阳极 磁流体 母线
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磁性液体数值模拟研究进展
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作者 裴雷 龚兴龙 宣守虎 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期1567-1582,共16页
磁性液体(magnetic fluid)是一种力学性能受磁场调控的磁流变智能材料,在医学与工业生产中有广泛应用.近年来,随着计算机性能的发展,数值模拟日益成为研究磁性液体力学行为细观机理的重要方法.本文综述并评价了磁性液体理论与数值模拟... 磁性液体(magnetic fluid)是一种力学性能受磁场调控的磁流变智能材料,在医学与工业生产中有广泛应用.近年来,随着计算机性能的发展,数值模拟日益成为研究磁性液体力学行为细观机理的重要方法.本文综述并评价了磁性液体理论与数值模拟领域的最新研究进展,介绍了磁性液体在剪切、挤压和阀模式3种工作模式下的力学模型,对磁性液体的现有模拟方法进行了总结,讨论了磁性液体数值模拟的研究现状,并展望了数值模拟的发展前景.磁性液体的数值模拟亟待开展以下三方面研究:(1)建立涵盖多种微观相互作用的精细理论模型,研究颗粒表面包覆、添加剂等非磁性成分对磁流变效应的影响;(2)将不同数值模拟方法相结合,建立磁性液体的多尺度模型,进一步提高模拟精度,利用机器学习协调不同尺度的数值模拟,压缩计算量,已成为一种可行思路;(3)将力学模型与电、磁学模型相结合,发展多尺度、多物理场耦合的数值模拟方法,模拟磁性液体其他物理性能.最终为高性能磁性液体的研制及其应用研究提供技术和理论支撑. 展开更多
关键词 磁性液体 磁流变 力学性能 力学模型 数值模拟
磁性液体二阶浮力的理论与实验研究 预览
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作者 喻峻 何新智 +1 位作者 李德才 戴荣坤 《北京交通大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期126-132,共7页
基于永磁体在磁性液体中受到的二阶浮力的仿真与计算问题,建立了重力场和磁场共同作用下的磁性液体平衡微分方程,推导了二阶浮力的计算公式,提出了一种高精度的二阶浮力的计算方法;将圆柱永磁体等效为同形状的无限薄电流线圈,计算了圆... 基于永磁体在磁性液体中受到的二阶浮力的仿真与计算问题,建立了重力场和磁场共同作用下的磁性液体平衡微分方程,推导了二阶浮力的计算公式,提出了一种高精度的二阶浮力的计算方法;将圆柱永磁体等效为同形状的无限薄电流线圈,计算了圆柱永磁体产生的磁场,并根据磁场计算得到二阶浮力;用实验测量了二阶浮力的大小,计算结果和实验结果具有很好的一致性.计算和实验结果表明:不断减小永磁体距离容器壁的距离,二阶浮力不断增大,且距离越小增大得越快. 展开更多
关键词 磁性液体 二阶浮力 磁悬浮力 磁场计算 圆柱磁铁
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纳米磁流体磁性能与一阶磁浮力的研究 预览
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作者 翟耀 杨文荣 +2 位作者 吴佳男 杨晓锐 陈强 《功能材料》 CSCD 北大核心 2018年第11期11107-11113,共7页
磁流体是一种超顺磁性的液态磁性功能材料,其特殊结构使得它区别于普通液体的悬浮性能,各层表观密度随着外磁场改变,导致磁流体内不同高度处的磁压强改变从而产生磁浮力。不同的基载液及磁性微粒含量使得磁流体饱和磁化强度差异很大,在... 磁流体是一种超顺磁性的液态磁性功能材料,其特殊结构使得它区别于普通液体的悬浮性能,各层表观密度随着外磁场改变,导致磁流体内不同高度处的磁压强改变从而产生磁浮力。不同的基载液及磁性微粒含量使得磁流体饱和磁化强度差异很大,在相同的外加磁场作用下磁性能表现有所差异。利用振动样品磁强计测出磁流体的磁化曲线并用有限元软件仿真得磁流体内部磁场分布,以磁压强公式计算不同磁场下的磁压差与磁浮力的理论值,设计磁浮实验装置进行测试。结果表明,磁流体的一阶磁浮力与饱和磁化强度呈正相关,在磁化曲线线性区的弱磁场环境下磁浮力正比于浸没的非磁性物体表面磁场的平方差,达饱和磁场后磁浮力正比于其表面磁场差。研究对于磁流体选矿、油水分离等浮选性能的应用有一定的参考价值。 展开更多
关键词 磁流体 一阶磁浮力 饱和磁化强度 磁压强
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非磁性矿粒在磁流体中的磁浮力研究 预览
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作者 李正录 张应强 魏镜弢 《河南科学》 2018年第8期1192-1195,共4页
非均匀磁场中磁流体对浸没其中的非磁性矿粒产生磁浮力.从磁浮效应、磁流体力学和电磁学等理论基础出发,构建起非磁性矿粒在磁流体中的受力模型.逐步引导出磁浮力的力学框架,在磁场梯度相反于重力方向时,非磁性矿粒将受到垂直向上的磁... 非均匀磁场中磁流体对浸没其中的非磁性矿粒产生磁浮力.从磁浮效应、磁流体力学和电磁学等理论基础出发,构建起非磁性矿粒在磁流体中的受力模型.逐步引导出磁浮力的力学框架,在磁场梯度相反于重力方向时,非磁性矿粒将受到垂直向上的磁浮力作用.探究了影响磁浮力作用效果的重要因素. 展开更多
关键词 非磁性矿粒 磁流体 磁浮力
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镜像对称三元磁流体光子晶体的磁场传感特性
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作者 武继江 高金霞 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第10期724-728,共5页
基于磁流体的折射率可随外磁场的变化而变化,提出利用磁流体M和两种传统的电介质材料H(高折射率介质)和L(低折射率介质)构成镜像对称三元光子晶体结构来实现磁场传感。基于这3种材料构成了6种不同的镜像对称结构。利用传输矩阵法... 基于磁流体的折射率可随外磁场的变化而变化,提出利用磁流体M和两种传统的电介质材料H(高折射率介质)和L(低折射率介质)构成镜像对称三元光子晶体结构来实现磁场传感。基于这3种材料构成了6种不同的镜像对称结构。利用传输矩阵法比较研究了它们的磁场传感特性。结果表明,镜像对称光子晶体的缺陷模随结构参数的变化规律基本相同,其探测灵敏度随着磁流体层的厚度和磁性纳米微粒的体积分数的增加而增加。计算结果还表明,与其他镜像对称结构相比,结构(HLM)N (MLH)N具有相对较高的磁场探测灵敏度。该研究结果为实际磁场传感器的设计和制作提供了参考。 展开更多
关键词 磁场传感器 磁流体 光子晶体 缺陷模 镜像对称 传输矩阵法
磁场方向对圆筒结构内高温导电气体流动与传热特性的影响研究 预览
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作者 李程 毛保全 +1 位作者 白向华 李晓刚 《兵工学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期851-858,共8页
火药气体在高温环境下会发生电离形成热等离子体,从而具有良好的导电性。针对高温火药气体对武器身管产生热烧蚀的问题,提出一种应用磁控等离子体降低身管内膛表面温度的方法。运用磁流体描述法构建高温导电气体在圆筒结构中的湍流耗... 火药气体在高温环境下会发生电离形成热等离子体,从而具有良好的导电性。针对高温火药气体对武器身管产生热烧蚀的问题,提出一种应用磁控等离子体降低身管内膛表面温度的方法。运用磁流体描述法构建高温导电气体在圆筒结构中的湍流耗散模型,研究了不同磁场方向对导电气体黏性效应及腔体壁面温度的影响,并采用红外热成像技术测试了同轴磁场对导电气体传热特性的影响。结果表明:与流动方向相垂直的磁场,可以有效地降低导电气体的湍流动能和湍流黏度,削弱其传热能力,并且流动分布出现各向异性特征,沿磁场方向的湍流动能和湍流黏度要低于垂直磁场方向;施加同轴磁场可以限制带电粒子的径向扩散,减少导电气体对圆筒壁面的传热量,从而降低壁面温度。 展开更多
关键词 武器身管 火药气体 磁场方向 导电气体 湍流动能 磁流体 传热特性
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