一種控制磁性液體流動的方法
2023-10-28 08:02:47 2
一種控制磁性液體流動的方法
【專利摘要】本發明涉及一種控制磁性液體流動的方法，包括如下步驟：a．將磁場發生裝置對稱布置於通道容器兩側，將磁性液體置於通道容器內；b．磁場發生裝置產生梯度磁場，調節梯度磁場的梯度方向，當磁場發生裝置產生的梯度磁場的梯度方向與磁性液體流動方向相同時，磁性液體內磁性納米顆粒在磁力的作用下，流動速度加快；當磁場發生裝置產生的梯度磁場的梯度方向與磁性液體流動方向相反時，磁性液體內磁性納米顆粒在磁力的作用下，流動速度減慢；通過調節磁場梯度的大小，來進一步達到控制磁性液體流動的目的。本發明結構新穎，方法獨特，在熱交換器、冷卻迴路與能量轉換領域有廣泛的科學和應用價值。
【專利說明】一種控制磁性液體流動的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種控制磁性液體流動的方法，屬於流體流動控制方法領域。
【背景技術】
[0002]隨著對換熱設備強化傳熱技術研究的深入，換熱工質的低導熱係數已成為研究開發新一代高效冷卻技術的主要障礙。為進一步研製體積小、重量輕、傳熱性能好的高效緊湊式換熱設備以滿足高熱負荷傳熱要求，必須從工質本身入手提高其導熱係數。由於固體顆粒的導熱係數比液體可以大幾個量級，提高液體導熱係數的一種有效方式是在液體中添加金屬、非金屬或聚合物固體懸浮顆粒，其液體有效導熱係數將比純液體的導熱係數有很大提高。但毫米或微米級的粒子在實際應用中容易引起磨損、堵塞等不良結果，限制了添加懸浮顆粒的流體在工業中的實際應用。納米顆粒，即粒子尺寸為1-100 nm的微顆粒，由於具有獨特的光學、電學和化學特性，並能減小與壁面的磨損，使得納米顆粒添加到工業上常用的一些傳熱流體。磁性液體是藉助於表面活性劑的作用，將納米級的磁性粒子均勻分散在基載液中而形成的穩定膠體，在重力場和磁場作用下人能保持長期穩定。磁性液體因其獨特的磁流變特性，被認為是材料科學領域最具有發展潛力的新型智能材料，也作為一種良好的傳熱流體被使用。如果能精確地控制磁性流體的流動，則在控制熱交換效率等方面有很大的進步。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種控制磁性液體流動的方法。提出在容器內流動的磁性流體外部施加梯度磁場，通過控制梯度磁場的梯度大小和梯度方向，達到控制磁性流體流動的目的，通過控制磁性流體的流動，可以控制熱交換的效率。
[0004]為達到上述目的，本發明採用如下技術方案:
一種控制磁性液體流動的方法，包括如下步驟:
a.將磁場發生裝置對稱布置於通道容器兩側，將磁性液體置於通道容器內；
b.磁場發生裝置產生梯度磁場，調節梯度磁場的梯度方向，當磁場發生裝置產生的梯度磁場的梯度方向與磁性液體流動方向相同時，磁性液體內磁性納米顆粒在磁力的作用下，流動速度加快；當磁場發生裝置產生的梯度磁場的梯度方向與磁性液體流動方向相反時，磁性液體內磁性納米顆粒在磁力的作用下，流動速度減慢；通過調節磁場梯度的大小，來進一步達到控制磁性液體流動的目的。
[0005]所述磁性液體是藉助於表面活性劑的作用，將磁性納米顆粒均勻分散在基載液中而形成的穩定膠體；所述磁性納米顆粒為鐵磁性或其他的磁性顆粒，所述基載液為水基或油基。
[0006]本發明與現有技術相比較，具有顯而易見的突出實質性特點:
本發明結構新穎，方法獨特，在熱交換器、冷卻迴路與能量轉換領域有廣泛的科學和應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明方法使用的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。
[0009]實施例1
如圖1所示，一種控制磁性液體流動的方法，包括如下步驟:
a.將磁場發生裝置I對稱布置於通道容器2兩側，將磁性液體3置於通道容器2內；
b.磁場發生裝置I產生梯度磁場，調節梯度磁場的梯度方向，當磁場發生裝置I產生的梯度磁場的梯度方向與磁性液體3流動方向相同時，磁性液體3內磁性納米顆粒在磁力的作用下，流動速度加快；當磁場發生裝置I產生的梯度磁場的梯度方向與磁性液體3流動方向相反時，磁性液體3內磁性納米顆粒在磁力的作用下，流動速度減慢；通過調節磁場梯度的大小，來進一步達到控制磁性液體3流動的目的。
[0010]本實施例中，所述磁場發生裝置I採用直流電源供電，磁性液體3採用水基Fe3O4磁性液體。
[0011]實施例2
本實施例與實施例1的實施方案基本相同，不同之處在於:
本實施例中，所述磁場發生裝置I採用交流電源供電，磁性液體3採用油基FeSO4磁性液體。
【權利要求】
1.一種控制磁性液體流動的方法，其特徵在於，包括如下步驟: a.將磁場發生裝置(I)對稱布置於通道容器(2)兩側，將磁性液體(3)置於通道容器(2)內； b.磁場發生裝置(I)產生梯度磁場，調節梯度磁場的梯度方向，當磁場發生裝置(I)產生的梯度磁場的梯度方向與磁性液體(3 )流動方向相同時，磁性液體(3 )內磁性納米顆粒在磁力的作用下，流動速度加快；當磁場發生裝置(I)產生的梯度磁場的梯度方向與磁性液體(3)流動方向相反時，磁性液體(3)內磁性納米顆粒在磁力的作用下，流動速度減慢；通過調節磁場梯度的大小，來進一步達到控制磁性液體(3)流動的目的。
2.根據權利要求1所述的控制磁性液體流動的方法，其特徵在於，所述磁性液體(3)是藉助於表面活性劑的作用，將磁性納米顆粒均勻分散在基載液中而形成的穩定膠體；所述磁性納米顆粒為鐵磁性或其他的磁性顆粒，所述基載液為水基或油基。
【文檔編號】G05F7/00GK104317350SQ201410536586
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】雷作勝, 許春龍, 史永超, 韋如軍, 宋昇陽, 王松寶 申請人:上海大學