磁场作用下磁性流体粘度特性的研究

2010-02-04 邹继斌 哈尔滨工业大学电气工程系

  磁性流体是由基载液体、磁性微粒及附着在磁性微粒表面的表面活性剂组成。因此,磁性流体的粘性和悬浮的磁性微粒及表面活性剂的行为有关。同时,磁场对磁性流体微粒的行为也会产生影响,所以磁性流体的粘性同外磁场也有关。

1、磁性流体的粘度

1.1 没有外磁场作用时的粘度

  谈谈稀松的磁铁气流们来说,磁铁气流的磁性应该按Einstein表达式来计算,即

  其中,η0- 没有磁场作用是磁性流体动力粘性系数;

  ηc- 磁性流体基载液体动力粘性系数;

  φ- 吸引力水射流行业体型大小颗粒所占的体型大小。   对非稀松的磁铁水射流如何理解,磁铁水射流的粘结性行会根据Rosensweig公式计算方法计算方法,即

  普通,磁块像流体一样扭力基载液體的扭力延展性比率 是温暖的涵数。那么,磁块像流体一样扭力的扭力延展性比率 也是温暖的涵数,即

1.2、存在外磁场作用时的粘度

  一般地说,磁性流体的微粒科可以看作一个个的小环形电流。在外磁场的作用下,磁性流体微粒受到使其磁矩与外磁场方向一致的力矩。任何使它们偏离外磁场方向的倾向,都必须付出克服磁场作用的功。只有存在磁性流体微粒和基载液体相对运动的前提下,才能表现出颗粒对粘性的影响。而磁场力是控制磁性流体颗粒运动的一个因素,所以外磁场的存在,必定会对磁性流体的粘性产生影响。
若磁场存在时,磁性流体的粘度为:

在这其中,

  m1,m2- 溶液分子结构、永磁铁粒子产品;   n1,n2- 溶液碳原子、磁铁射流次数;   a- 溶液分子结构的均衡内径;   b- 磁块水分子大概直徑;

  τ2-磁性微粒连续碰撞的平均时间;

  M- 4个永久磁铁粒子的磁矩;   H- 交变电场刚度;

  C2- 磁性微粒的平均速度。

  从方程(4)可以看出,δ依赖于磁场强度梯度,于是磁性流体粘度方程中,(1+δ)1/2就是磁场对磁性流体粘度的影响。从δ的计算方程中可以看出,如果磁场强度梯度是空间坐标的x、y和z函数,那么磁性流体的粘度在空间每一点上均发生变化。如果下列三式均成立,

  即磁场强度梯度为常数,磁性流体的粘度在所有区域均相同。同时,从方程(4)中还可以得出,当 n2/n1=0时,即溶剂的粘度ηc

2、实验研究

  图1一样为磁体气体效果考试进行实验提升器。从数学公式(4)分折中也能够 分辨,也只有当人体交变电场强度系数的存在的时间,磁体气体的效果才会存在发生的变化无常。会因为溫度对磁体气体的效果也会存在应响,由此,为着能探测到人体交变电场强度对磁体气体效果的应响,于是在右图考试提升器中多加一个溫度计以为了确保溫度的节流过程,最终得以也能够 探测出人体交变电场强度的发生的变化无常造成的对磁体气体的效果存在应响也不是会因为溫度的发生的变化无常而存在的。一起,磁体气体的液面要任何的大,磁体气体的程度要任何的深,即磁体气体的量要任何大,这般就也能够 疏忽会因为效果计考试中端接线柱随带来的误差值。