学校代码：１０００４密级

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ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ博士学位论文ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ

论文题目用于密封液体的磁流体旋转密封的

理论及实验研究

ｊ

学科专业机械设计及理论作者姓名王虎军指导教师李德才教授

二零一八年六月

辦交４乂華
博士学位论文

用于密封液体的磁流体旋转密封的理论及实验研宄

Ｔ^{ｈｅｏｒｅｔｉｃａ} ｌ^ａｎｄＥ^ｘｐ^ｅｒｉｍｅ^ｎｔａｌＳ^ｔｕｄｙｏｎＭ^ａｇ^ｎｅｔｉ^ｃＦｌ^ｕｉｄＲｏｔａｒｙＳｅａｌｆｏｒＳｅ^ａｌｉ^ｎｇＬｉｑｕｉｄ

：导师李德才

北京交通大学

２０１８年６月

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解北^京交通大学有关保^留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论^文的全部或部分^内容编^入有关数据^库进^行检^索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘（保^密的学^位论文^在解^{密后适用本授权说明} ）

学位论文^作者签^名：导师签名：签字曰期：ｙｆｒ年／^月４曰签字曰期：＞^〇／孑^年＜月气５^曰

公开

学校代^码

１０００４密^级

北京交通大学博士学位论文

用于密封液体的磁流体旋转密封的^理论及实^验研宄

Ｔ^{ｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄＥｘ} ｐ^{ｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄ} ｙ ^ｏｎＭ^ａｇ^{ｎｅｔｉｃＦｌｕｉｄＲｏｔａｒ} ｙ ^Ｓｅａｌｆ^ｏｒＳｅａｌ^ｉｎｇＬ^ｉｑ^ｕｉｄ

导师姓名：李德才职称：教授学位类别：工学学位级别：博士学科专^业：机械设计及理论研宄方向：机电液^磁一体化

北京交通大学

２０１８年６月

致谢

本论文是在我的导师李德才教授的悉^心指导^下完成的。非常感谢李老师多年来不辞辛苦地耐^心教导^。本论文从选题到最终完成的过程中，李老师给予了我非常多宝贵的指导与建议^。他不仅在学业上给^予了我很大^帮助，在工作和生活等其它方面也给我树立了一个良好的榜样。

感谢国家自然科学基金（６１^２７１^０４^９、５１^３７５^０３９），北京市自然科学基金（４１^４２０４６），教育部创新团队发展计划（ＩＲＴ１３０４６）等对我学术研宂过程中所提供的支持，让我能够搭建并改善实验平台，得到更多严谨可靠的实验数据。感谢实验室的张志力老师、何新^智老师、王四棋老师、唐宇老师在我研宄过程^中所给予^的磁流体制备以及密封相关知识等方面^的支持。感谢谢君、胡洋、崔红超^、李振坤、陈一镖、钱乐平、杨小龙^、姚杰、吴晓杰^、苗^玉宾、戚志强、王礼等同门师兄师姐及师弟对我实验过程中所给予的大力帮助。感谢我的父母、岳父母、家人、朋友们在我博^士生期间给予我的支持与鼓励。

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摘要

磁流体是一种兼具流动性和磁响应特性的新型功能材料。磁流体密封由于其具有零泄漏、磨损小、寿命高等独特的优点己经在气体的密封中得到了广泛应用。然而，在液体环境中，磁流体旋转密封因涉及复杂的物理过程，密封性能很难保证。目前，磁流体旋转密封液体的失效机理尚未明确，且未见能够有效^密封液体的磁流体旋转密封结构。基于以上背景，本文针对磁流体旋转^密封液体技术问题，通过理论、仿真和实验对直接接触型和气体隔离型两种旋转密封结构进行了深入。研宄对直接接触^型磁流体旋转^密封结构，研宄了由磁流体与被密封液体速度差引起的界面的Ｋｅｌｖｉ^ｎ－Ｈ^ｅｌ^ｍｈｏｌｔ^ｚ不稳定性；为了减小界面不稳定性对密封性能的影响，设计了两种用于密封液体^的直接接触^型磁流体旋转^密封方案：方案一为小间隙磁流体密封；方案^二在方案一的基础上添加了挡板。对磁流体与被密封液体两相流进行了计算流体动力学研究，得到了磁流体与被密封液体在其界面破坏过程中的相分布和速度分布；对密封结构的不同密封间隙^内的磁场进行了仿真分析研宄，得到了小间隙内的磁场强度较强且其相应静密封液体最大理论耐压能^力较高的结论。

在直接接触型磁流体旋转密封的实验方面，进行了磁流体与水的界面稳定性实验和密封性能实验^。通过界面稳定性实验，得到了随转轴转速升高界面保持稳定时间缩短的实验结果，验证了理论研宄结论。在密封性能实验中，搭建了用于密封液体的直接接触型磁流体旋转密封实验台并对两种直接接触型磁流体旋转密封方案的密封性能进行了实验研宄。实验表明，小间隙的直接接触型磁流体密封可较明显地提高磁流体密封液体的耐压能力和密封寿命；添加挡板后，密封寿命进一步延长。当密封间隙为０．０５ｍｍ、挡板^厚度在３^ｍｍ以内时，随着挡板厚度的增加，密封寿命逐渐上升；挡板厚度大于３ｍｍ时，不同挡板厚度下的密封寿命基本不变。在密封间隙０．０５ｍｍ、挡板^厚度１０ｍｍ、转轴转速２０００ｒ／ｍｉｎ条件下，密封结构连续^工作１２０小时不泄漏。然而，当转轴转速较高时，添加挡板后^的密封结构的密封性能虽有提高，但仍然较低。为解决在磁流体与被^密封液体直接接触情况^下其界面不稳定性所导致^的磁流体旋转密封性能下降的问题，本文设计^了用于密封液体^的气体^隔离型磁流体旋转密封结构。该结构在磁流体与被密封液体之间设置气体隔离腔，利用压缩气体将磁流体与被密封液体隔离开来，使原磁流体旋转密封液体介质的问题转化为磁流体旋转密封气体介质的问题。在仿真方面，运用Ｆｌｕｅ^ｎｔ软件对该结构中压缩气体

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^{北京交通大学博士学位论文}

与被密封液体进行了计算流体动力学研宄，分别得到了充气过程和气压保持过程两个阶段被密封液体^和压缩^气体^区域^内的相分布、压力分布及速度分布。数值模拟结果表明，当压缩气体通道的间隙在０．３^ｍｍ以内时，压缩气体与被密封液体界面处于稳定状态，即该结构对于^密封液体介^质具有较好^的密封性能，此外转轴转速对压缩气体与被密封液体界面^的稳定性无明显影^响。在实验方面，搭建了用于密封液体的气体隔离^型磁流体旋转密封实验^台并进行了相应^的耐压能力实验和^密封寿命实验。实验表明，在密封液体介质时，与直接接触型磁流体旋转密封相比，气体隔离型磁流体旋转密封结构的密封性能有较大提升：其耐压能力和密封寿命不受转轴转速影响；耐压能力稳定，与磁流体旋转密封气体的耐压能力近似相等；密封寿命延长，均在１２０小时以上。为了消除被密封液体压力变化对气体隔离型磁流体旋转密封结构稳定运转产生的影响，提出并设计了带有压力闭环控制系统的气体隔离型磁流体旋转密封结构，并搭建了带有压力闭环控制系统的气体隔离型磁流体旋转密封实验台，实验研究表明，通过压力闭环控制系统的智能控制，可^以保证气体^隔离装置与密封腔^的压差处于一个稳定的范围，为气体隔离型磁流体旋转密封的稳定运转提供保障。关键词：磁流体；密封；耐压能力；密封寿命；直接接触型；气体隔离型

^{ＡＢＳＴＲＡＣＴ}

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｉｓａｎｏｖｅｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍａｔｅｒｉａｌｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｂｏｔｈｌｉｑｕｉｄｉｔｙａｎｄｐ^{ａｒａｍａ} ｇ^{ｎｅｔｉｓｍ} ．Ｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｉｓｎｏｎ－ｃｏｎｔａｃｔｌｉｑｕｉｄｓｅａｌｗｉｔｈａｓｅｒｉｅｓｆｅａｔｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｚｅｒｏｌｅａｋａｇｅ，ｌｏｗｒｆｉ^{ｃｔｉｏｎ} ，^ｌｏｎｇｌｉｆｅａｎｄｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｍａｎｙｆｉｅｌｄｓ，^{ｓｕｃｈａｓｓｅａｌｉｎｇｇａｓａｎｄｖａｃｕｕｍ} ， ^ｅｔｃ．^{Ｈｏｗｅｖｅｒ} ，ｉｎａｌｉｑｕｉｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，^ｔｈｅｏｐ^{ｅｒａｔｉｏｎｏｆｍａ} ｇ^{ｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｉｎｖｏｌｖｅｓｃｏｍ} ｐｌｅｘｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｓｏｔｈｅｓｅａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｄｉｉｆｃｕｌｔｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅ．^Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，^{ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆ} ｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｆｏｒｓｅａｌｉｎｇｌｉｑｕｉｄｉｓｎｏｔｃｌｅａｒ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓｎｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｅａｌｌｉｑｕｉｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｒｏｔａｒｙｓｅａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔａｃｔａｎｄｇａｓｉｓｏｌａｔｉｎｇｔｙｐｅａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｈｅｏｒｙ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｅａｌｉｎｇｌｉｑｕｉｄｗｉｔｈｍａｇｎｅｔｉｃｌｆｕ^ｉｄ．

Ｉｎｔｈｅｏｒｙａｓｐｅｃｔｏｆｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔａｃｔｍａｇｎｅ^ｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌ，ｔｈｅＫｅｌｖｉｎ－Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚｉｎｓ^ｔａｂｉｌｉ^ｔｙｏｆｔｈｅｉｎ^ｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎ^ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄａｎｄｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄｉｓｓ^ｔｕｄｉｅｄ．Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅ^ｔｈｅｐ^{ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔａｃｔ} ｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄａｎｄｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄ，^{ｔｗｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔａｃｔｍａ} ｇ^{ｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄ} ｓｅａｌａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ：ｏｎｅｉｓ^ｔｈｅｓｔｒｕｃ^ｔｕｒｅｗｉｔｈｓｍａｌｌｇａｐ；^ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓｔｈｅｓ^ｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｓｈｉｅｌｄａｎｄｓｍａｌｌｇａｐ．^Ｉｎｓｉｍｕｌａ^ｔｉｏｎａｓｐｅｃ^ｔ，^{ｔｈｅｍａ} ｇ^{ｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｏｆｄｉｆ} ｌＦｅｒｅｎ^ｔｓｅａｌｇａｐｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡｎｓｙｓ．Ｏｎ^ｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅａｂｏｖｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，^ｔｈｅｔｈｅｏｒｅ^ｔｉｃａｌｍａｘｉｍｕｍｏｆｃｒｉ^ｔｉｃａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｍａｇ^ｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｔａ^ｔｉｃｓｅａｌｉｓｏｂ^ｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａ^ｔｉｏｎｒｅｓｕｌ^ｔｓｓｈｏｗ^ｔｈａｔ ^ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｓｔｒｕｃ^ｔｕｒｅｗｉ^ｔｈｓｍａｌｌｇ^ａｐ^{ｃａｎｏｂｖｉｏｕｓｌ} ｙｉｍｐｒｏｖｅ^ｔｈｅｓｅａｌ^{ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｍａ} ｇ^{ｎｅｔｉｃ} ｌ^ｆｕｉｄｓｅａｌ． ^Ｉｎｏｒｄｅｒ^ｔｏｉｎｖ^ｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｄａｍ^ａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆ^ｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅ^ｎｔｈｅ^ｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄａｎｄｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄ，ｔｈｅｆｌｕｉｄｄｙｎａｍ^ｉｃｓｏｆｔ^ｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄａｎｄｍａｇｎｅ^ｔｉｃｆｌｕｉｄａｒｅｓｉｍｕｌａ^ｔｅｄｂｙｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅ ^Ｆｌｕｅｎ^ｔ． ^Ｐｈａｓｅｄｉｓ^ｔｒｉｂｕ^ｔｉｏｎａｎｄｖｅｌｏｃｉ^ｔｙｄｉｓ^ｔｒｉｂｕ^ｔｉｏ^ｎｏｆ^ｔｈｅｄｉｓ^ｔｒｉｃ^ｔｏｆ ^ｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．

Ｉ^ｎｅｘｐ^ｅｒｉ^ｍｅｎ^ｔａｓｐｅｃ^ｔｏｆｄｉｒｅｃ^ｔｃｏｎ^ｔａｃ^ｔｍａｇｎｅ^ｔｉ^ｃｆｌｕｉｄ^ｓｅａｌ，^{ｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｓｔａｂｉｌｉｔ} ｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｆｌｕｉｄａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｓｅａｌｐ^{ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．} Ｔｈｅｒｅｓｕｌ^ｔｓｏｆｔｈｅｉｎ^ｔｅｒｆａｃｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎ^ｔｓｈｏｗ^ｔｈａ^ｔｔｈｅｓｔａｂｉｌｉ^ｔｙｔｉｍｅｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｓｈｏｒｔｅｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｓｐｉ^ｎｄｌ^ｅｓｐ^ｅｅｄ，^{ｗｈｉｃｈｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈｅ} ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｏｆｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｙ．Ｉｎ^ｔｈｅ^ｅｘｐｅｒｉ^ｍｅｎｔｏｆ^ｓｅａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，^{ａｔｅｓｔｒｉ} ｇ ^ｏｆｄｉｒｅｃ^ｔｃｏｎ^ｔａｃ^ｔｍａｇｎｅ^ｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｉｓｓｅ^ｔｕｐａｎｄ ^ｔｈｅｓｅａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ^ｔｅｓ^ｔｓｏｆ^ｔｗｏｄｉｒｅｃ^ｔ

^{北京交通大学博士学位论文}

ｃｏｎｔａｃ^ｔｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｓｆｏｒｓｅａｌｉｎｇｌｉｑｕｉｄｍｅｄｉｕ^ｍａｒｅｃ^ａｒｒ^ｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ^ｔｈａｔｔｈｅｍａｇｎｅ^ｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｓｔｒｕｃ^ｔｕｒｅｗｉｔｈｓｍａｌｌｓｅａｌｇａｐｃａｎｏｂｖｉｏｕｓｌｙｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｃｒｉ^ｔｉｃａｌｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｓｅａｌｌｉｆｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌ； ^Ａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇｔｈｅｓｈｉｅｌｄ，ｔｈｅｓｅａｌｌｉｆｅｉｓｆｕｒｔｈｅｒｐｒｏｌｏｎｇｅｄ．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｅａｌｇａｐｉ^ｓ０．０５^ｍｍａｎｄ^ｔｈ^ｅｔｈ^{ｉｃｋｎｅｓｓｏｆ} ｔｈ^{ｅｓｈｉｅ} ｌｄｉ^{ｓｗｉｔｈｉｎ} ３^ｍｍ，^{ｔｈｅｓｅａｌｌｉｆｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ} ｗｉ^ｔｈ ^ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓ^ｅｏｆｓｈｉｅｌｄ^ｔｈｉ^ｃｋ^ｎｅｓｓ．Ｗｈｅ^ｎｔｈｅ^ｔｈｉ^ｃｋ^{ｎｅｓｓｏ} ｆ ^ｔｈ^ｅｓｈ^{ｉｅｌｄｉｓ} ｇｒｅ^ａｔｅｒ^ｔｈ^ａｎ３ｍｍ，^ｔｈｅｓｅａｌｌｉｆｅｏｆ^ｔｈｅｓｈｉｅｌｄｗｉ^ｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎ^ｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅ^ｓｉ^ｓｂａｓｉｃａｌｌｙｕ^ｎｃｈａｎｇｅｄ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｇａｐｂｅｉｎｇ０．０５ｍｍ，^ｔｈｅ^ｔｈｉｃｋｎｅ^ｓｓｏｆ ^ｔｈｅｓｈｉ^ｅｌｄｂｅｉｎｇ１０ｍｍａｎｄｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅｄｂｅｉｎｇ２０００ｒ／ｍｉｎ，ｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｏｅｓｎｏｔｌｅａｋｆｏｒ１２０ｈｏｕｒｓｉｎａｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，^{ｗｈｅｎｔｈｅｒｏｔａｔｉｎ} ｇ^ｓｈａｆｔｓｐｅｅｄｉｓｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅｓｅａｌｌｉｆｅｏｆｔｈｅｓｅａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｄｄｉｎｇｔｈｅｓｈｉｅｌｄｉｓｓｔｉｌｌｌｏｗ．

Ｉ^ｎｏｒｄ^{ｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｔ} ｈ^ｅｐ^ｅｒｆｏｒｍ^{ａｎｃｅｏｆｍａ} ｇ^{ｎｅｔｉｃｆｌｕｉ} ｄ^{ｓｅａｌｆｏｒｌｉ} ｑ^ｕｉｄ^{ｍｅｄｉｕｍ} ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｌｙ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌ，^{ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａ} ｇ^{ｎｅｔｉｃ} ｆｌｕｉｄｓｅａｌｗｉｔｈｇ^ａｓｉｓｏｌａｔｉ^ｎｇｄｅ^ｖｉｃｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄｗｈｉｃｈｃａ^ｎｐｒｅ^ｖｅ^ｎｔｔｈｅｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔａｃｔｏｆｍａｇｎｅ^ｔｉｃｆｌｕｉｄａｎｄ ^ｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄ．Ｇａｓｃｈａｍｂｅｒｉｓａｒｒ^ａｎｇｅｄｂｅ^ｔｗｅ^ｅｎｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄａｎｄ ^ｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄｉｎ^ｔｈｅｍｏｄｅｌ．Ｍａｇｎｅ^ｔｉｃｆｌｕｉｄａｎｄ^ｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄ ^ａｒ^ｅｓｅｐａｒａ^ｔｅｄｂｙｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｇａｓ．Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｉｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｆｒｏｍｓｅａｌｉｎｇｌｉｑｕｉｄｍｅｄｉｕｍｉｎｔｏｓｅａｌｉｎｇｇ^{ａｓｍｅｄｉｕｍ} ．^Ｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｓｐｅｃｔ，ｔｈｅｍａｇｎｅ^ｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｗｉｔｈｇａｓｉｓｏｌａ^ｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅｉｓｍｏｄｅｌｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄａｎｄｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｇａｓ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｅｓｉｎｔｗｏｓｔａｇｅｓｉｎｖｏｌｖｉｎｇｇａｓｃｈａｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｔｅｎｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｐ^{ｈａｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕ} ｔ^ｉｏｎ，ｐ^{ｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｖｅｌｏｃｉｔ} ｙ^{ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ} ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｃｔｏｆｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑ^{ｕｉｄａｎ} ｄ ^ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｇ^{ａｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｉｎｔｈｅｔｗｏｓｔａ} ｇ^ｅｓ．Ｔ^ｈｅｓ^ｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕ^ｌｔ^ｓｓｈｏｗｔｈａｔ^ｗｈｅｎｔｈｅｇａｐｏ^ｆｃｏｍｐｒｅｓｓ^ｅｄｇ^{ａｓｃｈａｎｎｅｌｉｓｎｏｔｍｏｒｅｔｈａｎ} ０．３^ｍｍ，^{ｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｃｏｍ} ｐｒｅｓｓｅｄｇａｓａｎｄｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄｂｅｉｎｇｉ^ｎａｓｔａｂｌ^{ｅｓｔａｔｅ} ，^ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｗｉｔｈｇａｓｉｓｏｌａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅｈａｓｇ^{ｏｏｄｓｅａｌ} ^{ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ} ．Ｉ^ｎａ^{ｄｄｉｔｉ} ｏ^ｒ＾ ^ｔｈｅｓ^ｈａ^ｆｔｓｐｅｅｄｈａｓｎｏｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏ^ｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｇａｓａｎｄｔｈｅｓｅａｌｅｄｌｉｑｕｉｄ．Ｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｓｐｅｃｔ，ａｔｅｓｔｒｉｇｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｗｉｔｈｇ^{ａｓｉｓｏｌａｔｉｎ} ｇ ^{ｄｅｖｉｃｅｉｓｓｅｔｕ} ｐ．Ｃｒｉ^ｔｉｃａｌｐ^{ｒｅｓｓｕｒｅｔｅｓｔａｎｄｓｅａｌｌｉｆｅｔｅｓｔｆｏｒｓｅａｌｉｎ} ｇｌｉｑｕｉｄｍｅｄｉｕｍａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ^ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐ^{ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｗｉｔｈ} ^{ｇａｓｉｓｏｌａｔｉｎｇ} ^{ｄｅｖｉｃｅｆｏｒ} ｓｅａｌｉｎｇｌｉｑｕｉｄｉｓｎｏｔａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｓｈａｆｔ ^ｓｐ^ｅｅｄ．Ｉ^ｔｓｃｒｉ^ｔｉ^ｃａｌｐ^{ｒｅｓｓｕｒｅ} ｉ^ｓｔｈ^{ｅｓａｍｅａｓ} ^ｔｈ^ａｔｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｆｏｒｓｅａｌｉｎｇｇａｓ， ^{ａｎｄｔｈｅｓｅａｌｌｉｆｅｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌ} ｙｐ^{ｒｏｌｏｎ} ｇ^{ｅｄｗｈｉｃｈ} ｅａｃｈｉｓｍｏｒｅ^ｔｈａｎ１２０ｈ．Ｔｈｅｓｅａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓ^ｔｒｕｃ^ｔｕｒｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｌｆｕｉｄｓｅａｌｗｉｔｈｇ^{ａｓｉｓｏ} ｌａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅｆｏｒｓｅａｌｉｎｇｌ^ｉｑ^{ｕｉｄｉｓｒｅｍａｒｋａｂｌ} ｙｐｒｏｍｏｔｅｄ．^{Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｄａ} ｐｔｔｏ

^{ＡＢＳＴＲＡＣＴ}

ｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆ ^ｔｈｅｓ^ｅａｌ^ｅｄｌｉｑ^ｕｉｄ，^ｔｈｅ^ｓｔｒｕ^{ｃｔｕｒｅｏ} ｆ ^ｍａｇ^ｎｅｔ^{ｉｃｆｌｕｉｄｓｅａ} ｌ ^ｗｉ^ｔｈｇ^{ａｓｉｓｏｌａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅａｄｄｉｎｇｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙ} ｓｔｅｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｕｓｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆ ^ｔｈｅｓ^ｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍ^ａｇ^ｎｅｔ^{ｉｃｆｌｕｉｄｓｅａｌｗｉ} ｔ^ｈｇ^ａｓｉｓｏｌａｔ^ｉｎｇｄｅｖｉｃｅ．

ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｍａｇｎｅ^ｔｉｃｆｌｕｉｄ；^ｓｅａｌ；^{ｃｒｉｔｉｃａｌ} ｐ^{ｒｅｓｓｕｒｅ} ；^{ｓｅａｌｌｉｆｅ} ；^{ｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔａｃｔ} ；ｇ^ａｓｉｓｏｌａ^ｔｉｏｎ

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摘要

ＡＢ Ｓ ＴＲＡＣＴ

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