对磁性液体动静密封时界面形状的研究是解决密封液体界面不稳定的关键。由于磁性液体密封装置材料的限制,利用试验的方法观察密封时的界面形状存在一定困难。基于数值计算和理论推导相结合的方式,对磁性液体动静密封时的界面形状进行研究。研究表明,静密封时,密封压力和密封间隙处磁感应强度分布是决定磁性液体界面形状的主要因素,当外界压力为理论密封压力最大值的50%时,界面形状呈现双曲线函数轮廓,有利于界面稳定;当外界压力为理论密封压力最大值的75%时,界面形状存在凸起,严重影响界面稳定性;当密封压差为理论密封压力最大值时,界面形状呈现S型,界面稳定性较好。动密封时,界面形状受转速、轴径、外界压力、磁感应强度分布共同影响,对动密封时界面形状推导了理论公式。

水轮机轴部应用磁性液体密封时,存在密封转速低、不稳定等现象,密封液体流场特性对密封失效有重大影响.基于数值计算的方法,对比了磁性液体动、静密封时密封液体的流场特性,并进行了实验验证.结果表明,密封压力对密封液体流场影响较小,轴转速对密封液体流场影响较大.该结论可为设计水轮机主轴的磁性液体密封装置提供理论指导.

磁流变液(Magneto Rheological Fluid,MRF)是近半个世纪前出现并发展至今的一种新型智能材料,通常由微米级磁性颗粒、基载液、添加剂三部分组成,未施加磁场时呈现出液体的自由流动状态,施加磁场时可在毫秒级时间内转换为具有类固态相的结构。目前众多磁流变液的流变特性、分散稳定性等较差,直接影响磁流变装置的应用效果。总结了磁流变液各组成成分对其流变特性、分散稳定性的影响,并讨论了磁流变液在阻尼器上的应用,从而为优化磁流变液的性能及其在阻尼方面的应用提供指导。