Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/336855| Заглавие документа: | Влияние геометрии полюсного наконечника на срок службы стояночного магнитожидкостного уплотнения |
| Другое заглавие: | The influence of pole piece geometry on the lifespan of the stationary magnetic fluid seal / S. G. Sharyna, M. S. Krakov |
| Авторы: | Шарина, С. Г. Краков, М. С. |
| Тема: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
| Дата публикации: | 2025 |
| Издатель: | Минск : БГУ |
| Библиографическое описание источника: | Журнал Белорусского государственного университета. Физика = Journal of the Belarusian State University. Physics. – 2025. – № 2. – С. 19-30 |
| Аннотация: | Представлены результаты численного моделирования задачи об изменении концентрации магнитных частиц во времени в магнитожидкостном уплотнении (МЖУ), работающем в стояночном режиме. Отмечено, что процесс переконцентрации определяется балансом магнитофореза и концентрационной диффузии. Расчеты проведены для двух наиболее распространенных геометрий полюсного наконечника – треугольной и прямоугольной. В вычислениях использованы коэффициент диффузии, зависящий от концентрации магнитных частиц, и модифицированное выражение для описания подвижности магнитных частиц. Выполнено сравнение влияния геометрий полюсного наконечника на срок службы МЖУ. Под действием высокоградиентного магнитного поля в МЖУ магнитные частицы стремятся в область большей напряженности магнитного поля. В результате этого в зазоре МЖУ концентрация магнитных частиц существенно возрастает, что влечет за собой увеличение вязкости магнитной жидкости. Чрезмерное увеличение вязкости магнитной жидкости может привести к невозможности вращения вала, т. е. выходу уплотнения из строя. Сроком службы МЖУ считается то время, за которое магнитная жидкость в зазоре МЖУ теряет текучесть. Определено, что срок службы МЖУ с треугольной геометрией полюсного наконечника превышает срок службы МЖУ с прямоугольной геометрией полюсного наконечника. При использовании вакуумного масла в качестве жидкости-основы время безотказной работы МЖУ в зависимости от его параметров может составлять от месяца до нескольких лет. |
| Аннотация (на другом языке): | The paper presents the results of a numerical simulation of the problem of changing the concentration of magnetic particles over time in a magnetic fluid seal (MFS) operating in the standby mode. It is noted that the process of reconcentration is determined by the balance of magnetophoresis and concentration diffusion. The study was performed for the two most common pole piece geometries – triangular and rectangular. The governing equations take into account the diffusion coefficient’s dependence on the concentration of magnetic particles and a modified expression for the mobility of magnetic particles. A comparison of the influence of pole piece geometry on the MFS lifespan was carried out. Under the influence of a high-gradient magnetic field in the MFS, magnetic particles tend to the region of higher magnetic field strength. As a result, the concentration of magnetic particles in the gap of the MFS increases significantly, which leads to an increase the viscosity of the magnetic fluid. Excessive increase in the viscosity of the magnetic fluid may result in the shaft not being able to rotate, i. e., seal failure. The lifespan of the MFS is considered to be the time during which the magnetic fluid in the gap of the MFS loses its fluidity. It was determined that the lifespan of the MFS with a triangular pole piece geometry exceeds the lifespan of the MFS with a rectangular pole piece geometry. When using vacuum oil as the base fluid, the failure-free operation time of the MFS, depending on its parameters, can range from a month to several years. |
| URI документа: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/336855 |
| ISSN: | 2520-2243 |
| Финансовая поддержка: | Исследование выполнено в рамках научно-исследовательской работы «Динамика процессов тепло- и массопереноса в коллоидах магнитных наночастиц» (государственная программа научных исследований «Энергетические и ядерные процессы и технологии», подпрограмма «Энергетические процессы и технологии», задание 2.21 «Развитие теории массопереноса в коллоидах и суспензиях для определения режимов магнитореологической обработки, обеспечивающей повышение лучевой стойкости поверхностей элементов мощных лазерных систем»). = The study was carried out within the framework of the research work «Dynamics of heat and mass transfer processes in colloids of magnetic nanoparticles» (state programme of scientific research «Energy and nuclear processes and technologies», subprogramme «Energy processes and technologies», assignment 2.21 «Development of the theory of mass transfer in colloids and suspensions to determine the modes of magnetorheological processing, ensuring the radiation resistance of elements of powerful laser systems»). |
| Лицензия: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Располагается в коллекциях: | 2025, №2 |
Все документы в Электронной библиотеке защищены авторским правом, все права сохранены.