WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

Pages:     | 1 | 2 ||

«ПЛЕССКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО МАГНИТНЫМ ЖИДКОСТЯМ Сентябрь, 2004 Плес, Россия Сборник научных трудов Организована: Министерством образования РФ Академией технологических наук РФ ...»

-- [ Страница 3 ] --

измерению переменного перепада давлений на этом участке трубопровода, причиной появления которого являются возникающие при этом осевые инерционные силы движущихся масс жидкости .

Показано, что изменение гидродинамического давления, вызванного этим воздействием, пропорционально массовому расходу жидкости .

Измеритель состоит из трёх функционально законченных узлов:

корпус с датчиками давления и приспособлением для возмущения протекающей через прибор (или покоящейся в нём) жидкости – механическая часть;

возбудитель - электромеханическая часть;

преобразователь информации – электронная часть, формирующая выходной сигнал .

Датчики давления, входящие в состав прибора и измеряющие это изменение давления, являются готовым и хорошо отработанным узлом, широко выпускаемым промышленностью, в том числе отечественной .

Положительными качествами этого прибора являются:

отсутствие вращающихся деталей в измеряемом потоке (в отличие от турбо расходомеров), что позволяет надеяться на высокую надёжность прибора в целом;

присущий этой схеме переменный во времени выходной сигнал, позволяет контролировать исправность (формировать сигнал исправности) прибора даже при отсутствии фактического расхода - фактор, важный в авиационной и космической технике;

содержащаяся в выходном сигнале информация о плотности измеряемой среды, позволяет использовать этот прибор просто как измеритель плотности протекающих сред и как следствие, при необходимости, как измеритель объёмов протекающих сред в том числе сред, обладающих магнитными свойствами;



возможность увеличения масштабов установки до таких, при которых производится измерение масс жидкостей или газов, протекающих по трубопроводам большого диаметра (до диаметров равных 1600 мм.);

ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ В СМАЗКАХ

–  –  –

Сизов Александр Павлович в 1966 году закончил Ивановский энергетический институт. С 1966 по 1977 годы работал на кафедре ИЭИ «Электрические машины и аппараты», где защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата технических наук по теме: «Разработка и исследование термостойких магнитных жидкостей». С 1992 года является зав.кафедрой «Механизация и электрификация сельского хозяйства» ИГСХА. В 1995 году защитил диссертацию на соискание учёной степени доктора технических наук по теме: «Повышение надёжности узлов машин с использованием магнитных жидкостей», присвоено учёное звание профессора. В 1999 году был назначен на должность проректора по НЭР ИГСХА. Имеет более 120 научных публикаций, 40 авторских свидетельств на изобретения и патентов, является автором монографии «Магнитные жидкости в машиностроении», ряда метод. разработок. Результаты научных исследований Сизова А.П. внедрены в практику и дали экономический эффект. В настоящее время является зав. кафедрой «Механизация и электрификация сельского хозяйства» ИГСХА., доктором технических наук, профессором .

–  –  –

В различных узлах и устройствах используются пары трения типа «втулка – стержень», в которых стержень выполняет возвратнопоступательное движение с небольшой частотой и ограниченным ходом .

К таким устройствам относятся предохранительные муфты самоостанова кольцепрядильных машин. Основное требование, которое предъявляется к этому устройству – плавность перемещения стержня при низких значениях трибологических параметров. Для обеспечения существования такого режима, необходимо в зазор между втулкой и стержнем вводить смазку, обладающую малой вязкостью и способную длительно сохраняться на поверхностях трения, что зависит от адгезионной, а значит и адсорбционной способности смазочного материала к твёрдой поверхности. Для увеличения адсорбционной активности смазки, в её состав вводят ПАВ .



Исследования показали [ 1 ], что количество вводимого ПАВ обычно составляет не более 3% массы. Энергия взаимодействия молекул ПАВ с металлической поверхностью может быть увеличена, если в смазку ввести ферромагнитные частицы, окружённые слоем ПАВ. При этом, вязкость магнитной жидкости должна приближаться к вязкости базовой среды, на основе которой она приготовлена. Такой средой может быть, например, минеральное масло И-5 .

Целесообразность введения МЖ в состав смазок для увеличения их адгезионных свойств определяется, наряду с другими факторами, магнитными свойствами контактирующих тел трения. В этом случае, взаимодействие ПАВ с поверхностью металла происходит за счёт физической адсорбции и за счёт взаимодействия ферромагнитных частиц с этой же поверхностью. Этот принцип реализован при создании магнитовосприимчивой смазочной композиции, на состав и использование которой получен патент № 2215776 .

Магнитная энергия взаимодействия магнитной частицы, окружённой слоем ПАВ с поверхностью может быть определена как [ 2 ]:

–  –  –

где m – магнитный момент феррочастицы;

r – радиус феррочастицы;

tоб – толщина адсорбционной оболочки;

2 – магнитная проницаемость материала поверхности;

1 – магнитная проницаемость материала феррочастиц .

Необходимо также учитывать, что при взаимодействии феррочастиц с поверхностью происходит их перераспределение на микронеровностях поверхности. Процесс перераспределения концентрации феррочастиц Cv можно описать формулой Больцмана:

–  –  –

В результате деформации адсорбционных оболочек вблизи микронеровностей поверхности, молекулы ПАВ, возможно, адсорбируются на них, при этом толщина адсорбционной оболочки уменьшается. Процесс высвобождения молекул ПАВ с феррочастиц и переход их на поверхности трения будет зависеть от адсорбционной способности ПАВ .

Предварительные испытания смазок, содержащих в себе ПАВ и ферромагнитные частицы в производственных условиях, показали, что они значительно эффективнее обычных смазок и смазок, включающих только поверхностно-активные присадки .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Топорова Е.А. Разработка смазочной композиции для узла трения «кольцо – бегунок» кольцевой прядильной машины. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2004. – 19 с .

Магнитные жидкости в машиностроении / Д.В. Орлов, Ю.О. Михалёв, Н.К. Мышкин 2 .





и др.: Под общ. ред.Д.В. Орлова, В.В. Подгоркова. – М.: «Машиностроение»; 1993. – 272 с .

УПРАВЛЕНИЕ ФОРМОЙ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД

С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

–  –  –

Циммерманн Клаус – профессор, доктор наук, руководитель специальности "техническая механика" факультета инженерной механики Технического университета Ильменау .

Зейдис Игорь – доктор наук, работает на факультете инженерной механики Технического университета Ильменау .

Налетова Вера Арсеньевна – к.ф.-м.н., доцент кафедры гидромеханики механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова .

Имеет более 120 публикаций. Научно-исследовательская работа в области гидромеханики магнитных жидкостей поддерживалась грантами РФФИ .

Турков Владимир Андреевич – к.ф.-м.н., старший научный сотрудник лаборатории физико-химической гидродинамики НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова .

Бачурин Владимир Евгеньевич – студент механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова .

Введение. Исследуется возможность создания движения намагничивающейся жидкости с помощью магнитного поля. В работе [1] было рассмотрено движение слоя вязкой жидкости из-за волнообразного движения ограничивающих непроницаемых стенок. В [2] было рассмотрено аналогичное движение с учетом влияния соседнего слоя другой вязкой жидкости. В [3,4] исследовалось поведение пленки магнитной жидкости на вращающемся горизонтальном диске в неоднородном магнитном поле. В [5] экспериментально исследовано движение слоя магнитной жидкости в бегущем магнитном поле .

Теоретическое исследование в этой работе было проведено в рамках модели идеальной жидкости. В [6,7] движение слоя несжимаемой магнитной жидкости на твердой подложке, вызываемое неоднородным магнитным полем, исследуется в рамках модели вязкой жидкости. Определяются напряженность магнитного поля, создающего заданную форму поверхности (бегущую синусоидальную волну малой и конечной амплитуд). Движением окружающей среды над свободной поверхностью в [6,7] пренебрегалось. В данной работе ставится задача о двухслойном течении вязких жидкостей, имеющих разные магнитные свойства. Целью работы является упрощение исходных уравнений и исследование возможности создания заданной формы поверхности раздела двух слоев намагничивающихся жидкостей с помощью магнитного поля .

Работа была выполнена при поддержке РФФИ (проекты 02-01-694, 02-01-00613) и гранта НШ-1481.2003.1 .

Постановка задачи. Рассматривается плоское двухслойное течение несжимаемых вязких магнитных жидкостей между двумя горизонтальными твердыми плоскостями в неоднородном магнитном поле. Индексы 1 и 2 используются для обозначения параметров жидкостей в первом и втором слоях (рис. 1). Магнитные проницаемости магнитных жидкостей 1 и 2 предполагаются постоянными, d1, d2 – невозмущенные толщины слоев. Гравитация не учитывается, температура считается постоянной.

Система уравнений состоит из уравнения неразрывности и уравнения Навье-Стокса для каждого слоя:

dvi div vI = 0, i grad pi i vi, i = 1,2 (1) dt Здесь vi = (ui,wi), i и pi –скорость, плотность и давление жидкостей, i – динамическая вязкость. На твердых границах z = 0 и z = d1 + d2 выполняется условие прилипания vi = 0. На границе раздела двух жидкостей z=h(x,t) должны выполняться условия: u1=u2, w1=w2, dh/dt = h/t + u h/x = w, (1 – 2)/(8) H2 n + (p1 – p2)n + {ij nj ei}21 = – 2 K n, 2K = h / (1 (hx )2 )3. Здесь ij – компоненты тензора вязких напряжений, – поверхностное натяжение .

Рис. 1. Двухслойное течение намагничивающихся жидкостей

–  –  –

На рис. 2 приведены зависимости Ha* от k при различных L (n=1, d1=0.1 см) и n (d1=0.1 см, L=2) при =100 дин/см, =0.1 сек-1, 1=0.01 П, =0.01 / d1, |1 – 2|=0.1. На рис. 3 приведены зависимости безразмерных приведенных расходов Qi’, и суммарного расхода Qsum (Qsum* = Q1* + Q2*) от d1’ = 1 / L при Ha* = 7 Э, =100 дин/см, k = 1 см-1, d1 + d2=0.2 см, =0.5 сек-1, 1=0.01 П и разных значениях n .

Выводы. Найдена связь амплитуд магнитного поля и генерируемой им поверхностной волны. Амплитуда магнитного поля достигает своего минимума при некотором значении длины поверхностной волны. При фиксированных амплитуде магнитного поля и всех прочих параметрах размерные расходы в обоих слоях стремятся к нулю при приближении границы раздела жидкостей к плоским границам и при увеличении отношения вязкости жидкости во втором слое к вязкости жидкости в первом слое .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. J.C. Burns, T. Parkes, Peristaltic motion // J. Fluid Mech., 1967, v. 29 part 4, pp. 731- 743 .

2. I. Zeidis, K. Zimmermann, Ein mathematisches Modell fur die peristaltische Bewegung als Grundlage fur das Design wurmartiger Mikroroboter // Technische Mechanik, 2000, v. 20, N 1, pp. 73-80 .

3. V.A. Naletova, L.G. Kim, V.A. Turkov, Hydrodynamics of a horizontally rotating thin magnetizable liquid film // J. Magn. Magn. Mater., 1995, v. 149, pp. 162-164 .

4. V.A. Naletova, V.A. Turkov, Film thickness discontinuity generation in a magnetic field // J .

Magn. Magn. Mater., 1999, v. 201, pp. 346-349 .

5. H. Kikura, T. Sawada, T. Tanahashi, L.S. Seo, Propagation of surface waves of magnetic fluid in traveling magnetic fields // J. Magn. Magn. Mater., 1990, v. 85, pp. 167-170 .

6. K. Zimmermann, I. Zeidis, V.A. Naletova and V.A. Turkov, Waves on the surface of a magnetic fluid layer in a traveling magnetic field // J. Magn. Magn. Mater., 2004, v. 268, N 1-2, pp. 227 231 .

7. K. Zimmermann, I. Zeidis, V.A. Naletova, V.A. Turkov, Traveling waves on a free surface of a magnetic fluid layer // J. Magn. Magn. Mater., 2004, (в печати) .

АНАЛИЗ ПОЛОЖЕНИЯ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ В РАБОЧЕМ

ЗАЗОРЕ МАГНИТОЖИДКОСТНОГО ГЕРМЕТИЗАТОРА

Морозов Н.А., Страдомский Ю.И., Щелыкалов Ю.Я .

Ивановский государственный энергетический университет, Россия, Иваново, Факс: (0932) 385701, е-mail: stradomsky@em.ispu.ru

–  –  –

Постановка задачи уточненного расчета магнитожидкостного герметизатора (МЖГ) всегда связана с рассмотрением положения магнитожидкостных пробок (МЖП) в рабочем зазоре, от которого зависят удерживаемый МЖГ перепад давлений, величина собственного момента сопротивления на валу, процессы теплоотдачи, старения магнитной жидкости (МЖ) и многое другое .

При анализе рассматривается классическая конструкция МЖГ, в которой рабочий зазор образован гладкой поверхностью вала, выполненного из магнитного материала, и внутренней поверхностью полюса, на котором имеются N зубцов специальной формы. Распределение магнитного поля в рабочем зазоре определяется его геометрией, м.д.с. источника поля и не зависит от положения МЖП. МЖ в рабочем зазоре находится в состоянии насыщения, имеет намагниченность MS и малую магнитную проницаемость .

Одним из вариантов заполнения рабочего зазора МЖГ магнитной жидкостью является полное заполнение ею зазора. При отсутствии внешнего перепада давлений (p = 0) МЖ образует под полюсом единую МЖП. Рассмотрим поведение МЖ в зазоре при различных вариантах работы МЖГ .

При неподвижном вале (n = 0) по мере увеличения перепада давлений p p1 p2 весь объем МЖ смещается в сторону низкого давления. Величина удерживаемого перепада давлений при этом определяется как p 0 M S ( H1 H 2 ), (1) где H1 и H2 - значения магнитной напряженности на свободных поверхностях МЖП соответственно со стороны высокого р1 и низкого р2 давлений. Критический (максимальный) удерживаемый перепад давлений pкр будет тогда, когда граница МЖП со стороны высокого давления достигнет максимальной напряженности H max1, соответствующей минимальному зазору под первым зубцом p 0 M S ( H max1 H 2 ). (2) Если p = pкр, то произойдет пробой МЖГ. При выравнивании давлений p1 и p2 (p = 0) МЖП возвратится в исходное положение .

Можно предположить, что при достаточно медленном увеличении p и ограниченном объеме газа со стороны высокого давления после пробоя МЖГ произойдет уменьшение перепада давлений p, что приведет к соотношению p pкр и залечиванию МЖГ. При этом газовый канал за счет стягивания МЖ в минимальный зазор под действием магнитных сил разбивается на ряд газовых пузырьков. Они выталкиваются в область минимального магнитного поля между зубцами. При неоднократном пробое МЖГ будут возникать отдельные магнитожидкостные пробки под каждым зубцом полюса .

При вращении вала (n 0) условия залечивания МЖП при ее пробое облегчаются в связи с перемещением МЖ, увлекаемой валом. Пусть в исходном состоянии зазор МЖГ полностью заполнен МЖ и внешний перепад давлений p медленно возрастает. Когда p превысит значение критического перепада давлений, удерживаемого одним зубцом pкр.1 0 M S ( H max H min ), (3) произойдет микропробой первого зубца. Здесь H max и H min - максимальное и минимальное значения напряженности поля под зубцом на гладкой поверхности вала. В результате действия на МЖ сил магнитных, вязкостных и поверхностного натяжения газовый канал под первым зубцом перекрывается и от него отделяется газовый пузырек, перемещающийся в межзубцовое пространство, где магнитное поле наиболее слабое. При действии p процесс многократно повторяется до образования кольцевого газового объема, отделяющего МЖП под первым зубцом от остального объема МЖ .

При перепаде давлений p = pкр 1 МЖП под первым зубцом воспринимает весь перепад давлений, а оставшаяся МЖ не участвует в работе. Это соответствует критическому положению МЖП, когда ее свободные поверхности пересекают поверхность вала в минимальном зазоре (Hmax) и в области межзубцового пространства, где H = H min. Объем МЖ, ограниченный этими поверхностями, является оптимальным (Vопт). При избыточной заправке МЖ зазора под полюсом ее оптимальный объем образуется автоматически при пробое зубца за счет переноса избытка МЖ под действием магнитных сил к следующему зубцу .

При дальнейшем повышении давлении до выполнения условия p кр 1 p 2p кр 1 зубец 1 удерживает перепад pкр 1, а остальной перепад р - р кр 1 компенсируется оставшимся объемом МЖ. При перепаде p = 2pкр 1 образуется газовое пространство между зубцами 2 и 3, отделяющее МЖП под зубцом 2 от МЖ под следующими зубцами. Произвольному перепаду давлений, который удерживается полюсом МЖГ, соответствует следующее положение МЖ в зазоре. Под первым и последующими зубцами МЖП будут находиться в критическом положении. Количество этих зубцов равно целой части n от отношения p/p кр 1. Оставшаяся часть давления (p - npкр 1) компенсируется сплошным объемом МЖ под остальными (N - n) зубцами. Давление между зубцами при этом распределяется согласно соотношению pk, k+1 = p1 - kpкр 1 (k = 1, 2…..,n - 1) .

Когда внешний перепад давлений уменьшается до нуля (p = 0), произойдет изменение характера распределения давления между зубцами. Если ранее давление от зубца 1 и далее линейно уменьшалось, то при сбросе давления максимальное его значение будет в средней части работавших зубцов. Оно линейно уменьшается к краям зоны работавших зубцов. Со стороны высокого давления МЖП под зубцами переходят в обратный критический режим, а со стороны низкого давления – практически сохранят свой режим работы. Под средним из работавших зубцов МЖП занимает равновесное положение .

Возможна оптимальная заправка МЖГ магнитной жидкостью, когда под каждый зубец вносится ее оптимальный объем Vопт. При отсутствии перепада давлений МЖП относительно зубцов занимает положение, равновесное относительно действия магнитных сил. По мере увеличения перепада давлений происходит смещение пробок, их последовательный пробой и линейное распределение давления между зубцами, удерживающими этот перепад давлений. При сбросе перепада давлений до нуля возникает такое же распределение давления между зубцами, как и при избыточной заправке. Повторное увеличение перепада давлений до значений, меньших чем в предшествующем случае, приводит к сложному распределению давления между зубцами в зависимости от величины р. В этом распределении могут наблюдаться максимум и минимум, в которых МЖП находятся в равновесном положении относительно зубца .

Если перепад давлений, действующий на МЖГ, превышает критический перепад, удерживаемый полюсом, то в межполюсном пространстве создается зона повышенного давления с большим объемом газа. При сбросе перепада давлений до нуля этот газ действует на МЖП под зубцами в обратном направлении. При малом числе зубцов МЖП под зубцами могут перейти в обратное критическое положение .

В процессе длительной эксплуатации МЖГ происходит старение МЖ, при котором удерживаемый зубцом критический перепад давлений снижается. Происходит постепенный выход из работы МЖП со стороны высокого давления и вступление в работу МЖП под зубцами, ранее не задействованными. В результате сложно определить количество работающих в каждый момент пробок и их положение под зубцами .

Таким образом, при длительной эксплуатации МЖГ, когда необходимо учитывать процессы старения МЖ, или при неоднократном изменении удерживаемого перепада давлений невозможно строго определить положение МЖ в рабочем зазоре МЖГ .

Оценку величины момента сопротивления, создаваемого МЖ, целесообразно производить при условии полного заполнения ею рабочего зазора МЖГ .

Отвод тепловой энергии, выделяющейся в МЖП, через вал хуже, чем через полюс. Поэтому при проведении тепловых расчетов необходимо учитывать объем заправленной МЖ. Тепловой режим МЖГ будет наиболее напряженным в случае его оптимальной заправки МЖ, т.к. при этом площадь контакта МЖП с поверхностью зубца минимальна .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГРАНИЦ МАГНИТНОЙ

ЖИДКОСТИ В ГЕРМЕТИЗАТОРАХ НА ОСНОВЕ АДАПТИВНЫХ

КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫХ СЕТОК

–  –  –

Положение и форма магнитной жидкости (МЖ) в магнитожидкостных устройствах зависят от внешних воздействий, параметров магнитного поля и часто заранее неизвестны. Так, если положение МЖ в зазоре магнитожидкостных герметизаторов (МЖГ) для критического перепада давления предсказуемо, то для иных перепадов давления конфигурация МЖ заранее неясна .

Изменение перепада давления изменяет форму МЖ перераспределяет магнитные сопротивления в структуре МЖ и изменяет распределение магнитного поля. Результаты расчетов магнитных полей методом конечных элементов в одном из МЖГ без и при наличии МЖ с намагниченностью насыщения МS=46 кА/м для критического положения МЖ приведены в табл. 1 .

Таблица 1 .

Результаты расчета магнитного поля МЖГ Учет присутствия МЖ ПогрешВеличина ность, % Да Нет Н1, А/м 250578 (100 %) 259554 (103,58 %) +3,58 В1, Тл 0,368 (100 %) 0,326 (88,6 %) -11,4 В’1, Тл 0,3149 (100 %) 0,326 (103,58 %) +3,58 1/0, о.е. 1,169 (100 %) 1 (85,5 %) -14,5 Н2, А/м 897005 (100 %) 925159 (103,14 %) +3,14 В2, Тл 1,184 (100 %) 1,1626 (98,1 %) -1,9 В’2 Тл 1,1272 (100 %) 1,1626 (103,14 %) +3,14 2/0, о.е. 1,051 (100 %) 1 (95,1 %) -4,9 М1, А/м 42415 (100 %) 42537 (100,3 %) +0,3 М2, А/м 45670 (100 %) 45770 (100,2 %) +0,2 Здесь H1, В1, 1, М1 – напряженность и индукция магнитного поля, магнитная проницаемость и намагниченность МЖ у границы поверхности МЖ, обращенной к области с меньшим давлением; H2, В2, 2, М2 – напряженность и индукция магнитного поля, магнитная проницаемость и намагниченность МЖ у границы поверхности МЖ, обращенной к области с большим давлением; В’1, В’2 – индукции магнитного поля в воздухе над границами поверхностей МЖ в областях с меньшим и большим давлениями соответственно .

Пренебрежение присутствием и конфигурацией МЖ приводит к погрешности расчета магнитного поля МЖГ. Так как удерживаемый перепад давления МЖГ определяется значениями Н на разных границах МЖ, то погрешность в их определении приводит к погрешности расчета удерживаемого перепада давления. Без учета магнитных свойств МЖ с корректным заданием положения ее границ погрешность расчета удерживаемого перепада давления по результатам расчета магнитного поля может достигать 10 % и возрастает для высоконамагниченных МЖ .

Перепад давления действует между двумя любыми точками разных границ МЖ одинаковым образом, следовательно, напряженности магнитного поля во всех точках одной границы будут конкретными, но одинаковыми. На другой границе напряженности магнитного поля во всех точках этой границы будут другими, но также одинаковыми. С изменением перепада давления изменяются напряженности магнитного поля на границах МЖ и положения границ МЖ. Возникает ситуация, когда при заданном перепаде давления, не зная положение границ МЖ, невозможно корректно рассчитать магнитное поле и напряженности магнитного поля, а, не зная распределение поля, невозможно определить положение границ МЖ .

В этом случае целесообразно применение методов адаптации сеток. При их применении границы МЖ переопределяются по результатам расчета поля с изменением конфигурации конечно-элементной сетки и адаптируются к физическому решению задачи [1]. Под адаптивными сетками понимаются дискретные множества элементов, составляющих расчетную область и подстраивающихся под особенности решения исходной задачи [2]. В соответствии с характером изменений сеток в ходе расчетов их можно разделить на две группы: без изменения структуры сетки; с изменением структуры. Вторая группа используется для задач с большими формоизменениями границ тел. Сетки подразделяются на геометрически и динамически адаптивные. Геометрически адаптивные сетки подстраиваются под изменяющуюся геометрию тел, следят за изменяющимися границами раздела сред. Динамически адаптивные сетки подстраиваются под изменение физического решения задачи во времени. Применяются адаптивно-подвижные и адаптивно-встраивающиеся сетки. Адаптивноподвижные сетки состоят из фиксированного числа узлов, которые по ходу решения перераспределяются из своего начального положения и собираются в зонах с большими изменениями искомой функции .


Недостатком подвижных сеток является “конкурентная борьба” различных зон расчетной области за приобретение дополнительных элементов из фиксированного набора. Используются разные способы построения адаптивно-подвижных сеток: метод преобразования координат; вариационный метод; метод “пружинной аналогии”; метод “эквираспределения” и др. В методе преобразования координат вместо одной из них вводится новая координата, отражающая свойства решения. В вариационном методе построения адаптивных сеток минимизируется функционал, удовлетворяющий некоторым требованиям, предъявляемым к сеткам, например, может минимизироваться локальная погрешность аппроксимации. Метод “эквираспределения” узлов основан на принципе, согласно которому расстояние между узлами сетки вдоль координатных линий в физическом пространстве должно быть тем меньше, чем больше в этом направлении градиент функции. В методе “пружинной аналогии” считается, что узлы как бы связаны между собой пружинками, сила натяжения которых определяется градиентами выбранных функций. В частности такой подход приводит к тому, что произведение силы натяжения между узлами на расстояние между ними остается постоянным. С помощью использования адаптивно-встраиваемых сеток повышение точности достигается не перераспределением существующих узлов, а сгущением сетки путем локального “встраивания” более мелкой сетки в те же элементы, где имеют место большие градиенты функции. Адаптивно-подвижные сетки эффективны при применении в стационарных задачах, для которых наперед известны местоположения высокоградиентных зон. Применение адаптивноподвижных сеток более экономично по времени счета по сравнению с адаптивно-встраивающимися сетками .

Можно указать два способа согласования алгоритма решения системы дифференциальных уравнений поля и уравнений построения адаптивной сетки. Первый предусматривает одновременный поиск, как решения исходных дифференциальных уравнений, так и распределения узлов расчетной сетки. В качестве неизвестных здесь выступают, в том числе, координаты узлов сетки .

В результате преобразований получается система нелинейных алгебраических уравнений относительно текущих координат границ тел. При втором способе вычисления ведутся последовательно. Сначала на заданной сетке получают решение, затем по нему вычисляют новую конфигурацию сетки. В этом случае адаптация сеток осуществляется итерационно, используя информацию, полученную на основе предыдущего решения, для того чтобы повысить их качество в последующих расчетах .

Одной из задач при использовании адаптивных сеток является минимизация объема расчетов. Могут быть сформулированы две задачи: минимизация наибольшей ошибки численного решения при заданной густоте расчетной сетки (адаптивно-подвижные сетки) или минимизация числа элементов сетки при заданной точности решения (адаптивно-встраиваемые сетки). Обе задачи эквивалентны задаче обеспечения постоянства точности во всей области .

Процесс расчета МЖГ с незаданной границей поверхности МЖ при обеспечении заданного перепада давления РЗАД с помощью адаптивных сеток может быть сформулирован как оптимизационная минимаксная процедура [3] .

В таком процессе поиска в качестве параметров Xj выступают координаты (xj,yj) n узлов границ МЖ, а в качестве минимизируемой целевой функции F = PТЕК - PЗАД = f(X1,…, Xj,…, Xn), где PТЕК – перепад давления при текущем значении параметров. Любое изменение параметров конечно-элементной сетки вызывает ее перестроение по заданному алгоритму .

Координаты точек границы МЖ должны находиться по индукции на ней, определяемой заданным перепадом давления. Поэтому процесс нахождения поверхности МЖ можно представить как процесс поиска координат узлов конечно-элементной сетки, определяющих положение границ поверхности МЖ с заданной индукцией. В этом случае можно минимизировать отклонение распределения получаемой индукции от заданного закона ее распределения при изменении положения границы поверхности МЖ. Для независимо изменяемых координат n узлов границы МЖ, содержащей (n-1) линейный элемент границы одинаковой длины, минимизируется сумма квадратов отклонений индукций в узлах границы от заданной индукции. Целевая функция имеет вид n F B j BG.ЗAД, j 1 где Bj – текущая индукция границы МЖ, найденная из расчета магнитного поля; BG.ЗАД - заданное значение индукции на границе МЖ .

Для минимизации функции использован метод переменной метрики .

Метод является адаптирующимся к поверхности целевой функции. Конечноэлементная сетка и результаты расчета поля на ней являются моделью для метода переменной метрики. Для каждой итерации адаптации сетки выполнялось несколько расчетов нелинейных магнитных полей МЖГ с разными пробными шагами по параметрам. В качестве начального положения границы МЖ на конечно-элементной сетке и, соответственно, стартовой точки оптимизации можно взять априорное, на взгляд пользователя, положение границы .

Для индукции на поверхности МЖ BGЗАД=0,4 Тл при априорно заданном начальном положении границы МЖ конечно-элементный расчет дал BGСРЕД=0,37 Тл - среднее значение индукции в 4 узлах границы МЖ, то есть априорная граница имеет среднюю индукцию отличающуюся от заданной на величину (BG) =-7,5 %. Среднее квадратичное отклонением индукций участков границы от средней индукции составило (BG)= 0,15 Тл. Значение целевой функции в стартовой точке составило F=0,07159 Тл2. Начальный этап итерационного процесса адаптации параметров конечно-элементной сетки с нахождением поверхности МЖ показан на рис. 1. Для BGЗАД=0,4 Тл априорно заданное начальное положение границы МЖ является близким окончательному положению границы в результате адаптации сетки. Итерационный процесс адаптации устойчивый и достаточно гладкий. В процессе минимизации целевой функции было выполнено NИТЕР=38 итераций метода переменной метрики при NКЭ=717 перестроений конечно-элементной сетки и соответствующих расчетов нелинейного магнитного поля. В результате получена такая конфигурации сетки и соответствующее положение границы МЖ, при которых BGСРЕД= 0,3993 Тл, (BG) =-0,175 %, (BG)= 2,510-4 Тл, F= 5,710-7 Тл2 .

–  –  –

Чем дальше отстоит априорно заданное начальное положение границы от действительного и чем выше градиенты поля на границе МЖ (выше индукция), тем сложнее процесс адаптации конечноэлементной сетки к физическому решению – грубее показатели найденного положения границы (,, F). На рис. 2 приведен фрагмент МЖГ с областью МЖ. Показаны положения границ МЖ при BGЗАД=0,4, 0,6 и 0,8 Тл, рассчитанные с Рис. 2.

Положение границы МЖ:

использованием адаптивной 1 – априорно заданная начальная граница МЖ;

конечно-элементной сетки. 2 –граница МЖ на адаптированной сетке при BGЗАД=0,4 Тл; 3 – граница МЖ на адаптированной сетке при BGЗАД=0,6 Тл; 4 – граница МЖ на адаптированной сетке при BGЗАД=0,8 Тл

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Белоцерковский О.М., Андрущенко В.А., Шевелев Ю.Д. Динамика пространственных 1 .

вихревых течений в неоднородной атмосфере. Вычислительный эксперимент. – М.:

“Янус-К”, 2000. – 456 с .

Гильманов А.Н. Методы адаптивных сеток в задачах газовой динамики. – М.: Наука .

2 .

ФИЗМАТЛИТ, 2000. – 248 с .

Казаков Ю.Б., Тихонов А.И., Щелыкалов Ю.Я. Минимаксный подход к определению 3 .

положения магнитной жидкости при заданном перепаде давления на полевых моделях .

// Сборник научных трудов 8-ой международной Плесской конференции по магнитным жидкостям. - Иваново, 1998. - С. 224-226 .

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТОЖИДКОСТНОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ

Полунин В.М., Чистяков М.В., Эзирим К.У., Беседин А.Г., Пауков В.М .

Курский государственный технический университет 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94. Tel: (0712) 51-65-64;

E-mail: polunin_vm@hotbox.ru Полунин Вячеслав Михайлович окончил физический факультет ЛГУ. С 1964 по 1967 г.г. – зав. лабораторией Физика моря в ДВГУ, с 1967 по 1970 г.г. аспирант ЛГУ. С 1974 г. по настоящее время работает в КГТУ, с 1981 г. зав. кафедрой физики. В 1990 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физикоматематических наук по теме Акустические эффекты в неэлектропроводных магнитных жидкостях. В 1991 г. присвоено ученое. звание профессор кафедры физики. Автор более 160 научных публикаций, под его руководством защитили кандидатские диссертации 7 аспирантов. Является зам. Председателя диссертационного совета, Председатель регионального отделения РАО .

Пауков Владимир Митрофанович окончил физико-математический факультет Курского государственного педагогического института в 1989 г. С 1991 по 1995 гг. аспирант КГТУ. В настоящее время работает зав. лабораторией кафедры физики КГТУ. Занимается исследованием физических свойств источников упругих колебаний на основе магнитных жидкостей. Является соавтором 18 научных публикаций .

Чистяков Михаил Владимирович окончил инженерно - строительный факультет Курского государственного технического университета в 2002 г. по специальности “Водоснабжение и водоотведение” .

С 2002 г. аспирант КурскГТУ. Имеет 4 научных публикации по акустическим свойствам магнитных жидкостей .

Беседин Александр Геннадиевич, окончил Курский госуларственный педагогический университет в 1997 году по специальности «физика и информатика». С 1997 года и по 2000 год обучался в аспирантуре КГТУ. В 2002 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по теме: «Исследование физической природы акустомагнитного эффекта у основания магнитожидкостного цилиндра» Является соавтором 15 научных публикаций по упругим свойствам магнитных жидкостей. В настоящее время работает ст. преподавателем на кафедре физики КГТУ .

Кеннет Эзирим Угонна студент приборостроительного факультета Курского государственного технического университета. Принимал участие в международной конференции среди студентов и школьников “Старт в науку” .

В настоящем сообщении приведены результаты исследования акустомагнитного эффекта (АМЭ) в магнитной жидкости (МЖ) [1,2] на установке с вращающимся магнитным полем. Схема опыта по изучению АМЭ показана на рис.1 .

Магнитная жидкость 1 заполняет стеклянную трубку 2. Трубка расположена вертикально. Источником звуковых колебаний (излучателем) является пьезоэлектрическая пластина 3 на которую подается переменное электрическое напряжение заданной частоты от генератора 4. Резонансная частота пьезопластинки 2МГц, диапазон исследуемых частот 20 – 70 кГц. Частота измерялась частотомером 5, а напряжение вольтметром 6. Упругие волны через волновод 7 распространяются в МЖ. Катушка индуктивности 8 находиться в непосредственной близости от внешней поверхности трубки с воздушным зазором. Катушка жестко связана с кинематическим узлом катетометра 9. Ее перемещение вдоль столбика магнитной жидкости на расстояние до 30 см фиксируется с точностью 0,01 мм. Переменная ЭДС с катушки индуктивности поступает на вход осциллографа 10. Источником магнитного поля служит постоянный магнит 11, установленный перпендикулярно оси трубки на вращающейся платформе 12 .

Получим соотношение, описывающее зависимость амплитуды АМЭ от угла (рис.2), на основе модели, в которой рамка округлой формы вплотную прилегает к поверхности трубки .

–  –  –

Если d, то нужно использовать динамический размагничивающий фактор, т.е. заменить N на N d для поперечного к трубке намагничивающего поля .

Зависимость амплитуды индуцируемой ЭДС от угла в относительных единицах представлена на рис.3. Точки представляют собой экспериментальные значения, полученные в процессе вращения магнитного поля с шагом

5. Тонкой линией показан график cos. Таким образом, за один оборот магнита амплитуда, следуя изменению cos, дважды принимает максимальное значение и дважды равна нулю .

–  –  –

На рис.4 кривая 1 – представляет экспериментально полученную зависимость поперечной к трубке составляющей напряженности магнитного поля от расстояния вдоль оси z ; кривая 2 – зависимость ЭДС индукции от расстояния, отсчитываемого вдоль оси трубки. Полученные результаты свидетельствуют, во-первых, об определяющем влиянии величины напряженности магнитного поля, а не градиента напряженности на амплитуду АМЭ; а вовторых, о наличии составляющей бегущей ультразвуковой волны в магнитожидкостном столбике. Рассматривая соотношение между максимальным и минимальным значениями, можно оценить относительный вклад в звуковое поле стоячей и бегущей составляющих .

–  –  –

На рис.5 показана зависимость амплитуды ЭДС индукции 0 от амплитуды напряжения переменной ЭДС, подаваемой на пьезоэлемент, U .

Экспериментальные точки достаточно хорошо аппроксимируются прямой линией, что указывает на отсутствие кавитационных процессов в использованном диапазоне амплитуд ультразвукового поля 6 ?, мВ U, В 0 (U ) Рис. 5. Зависимость .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

В.М. Полунин. Релаксация намагниченности и распространение звука в магнитной 1 .

жидкости // Акуст. журн. 1983. Т. 29. №6. С. 820 – 823 .

В.М. Полунин. Электромагнитные эффекты, вызванные упругой деформацией цилиндрического образца намагниченной жидкости // Магнитная гидродинамика. 1988. №3. С. 43 – 50 .

ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССА ЭМУЛЬГИРОВАНИЯ КОНЕЧНОГО

ОБЪЕМА МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ НА РЕСУРС РАБОТЫ

МАГНИТОЖИДКОСТНОГО УСТРОЙСТВА,

КОНТАКТИРУЮЩЕГО С ЖИДКОЙ НЕМАГНИТНОЙ СРЕДОЙ

–  –  –

В данной работе рассматривается процесс эмульгирования конечного объема магнитной жидкости (МЖ) на примере работы магнитножидкостного уплотнения (МЖУ) вращающегося рабочего органа – вала при герметизации жидких немагнитных сред .

Теоретическое исследование указанных процессов представляет значительные математические трудности в связи с необходимостью учета влияния на процессы эмульгирования (перемешивания) наряду с гидродинамическим взаимодействием двух сред на границе их раздела воздействия объемных сил неоднородного магнитного поля .

В ряде работ [1-3] использовались методы теории подобия и анализа размерностей для решения задачи определения ресурса МЖУ с учетом характера течения герметизируемой среды и параметров уплотнения .

Однако данный подход не учитывает в полной мере влияние на ресурс работы МЖУ основных параметров герметизируемой среды, а также конструктивных параметров МЖУ. В настоящей работе предпринята попытка более полного аналитического решения указанной задачи с частичным использованием теории подобия и анализа размерностей .

1. Постановка задачи Рассматривается процесс перемешивания герметизируемой немагнитной жидкой среды бесконечного объема и МЖ – конечного объема V0. Имеет место массоотдача МЖ (сток) из некоторого переменного объема V в немагнитную среду вследствие потери устойчивости свободной поверхности раздела двух сред во время работы уплотнения .

–  –  –

Рисунок 1. Изменение положения объема V0 магнитожидкостного рабочего тела относительно оси вала МЖУ при избыточном давлении герметизируемой среды Р и без него .

При избыточном давлении герметизируемой среды равном нулю, объем МЖ слева от зубца полюсного наконечника (вертикальная пунктирная линия) будет равен n0V0. При избыточном давлении не равном нулю этот объем равен npV0 .

Здесь: n0, np – некоторые коэффициенты пропорциональности, определяемые параметрами магнитного поля магнитной системы МЖУ без избыточного давления герметизируемой среды и при его наличии соответственно .

–  –  –

3. Нахождение функциональной зависимости объема магнитожидкостного рабочего тела уплотнителя от времени эмульгирования Экспериментально установлено [2,3], что момент собственного трения МЖУ уменьшается в течении некоторого интервала времени его работы при герметизации жидких сред .

Это объясняется уносом (эмульгированием) части МЖ из рабочего зазора герметизируемой средой .

Для упрощения решения задачи рассмотрим случай, когда линейная скорость вала менее 1 м/с, тогда диссипация тепловой энергии в результате вязкостного трения будет незначительной, процесс можно считать изотермическим .

Рисунок 2. Зависимость удельных магнитных энергий на границах занимаемых МЖ в процессе изменения объема магнитожидкостного рабочего тела при эмульгировании

–  –  –

здесь: Re

- критерий Рейнольдса для течения герметизируемой среды в области уплотнения; m - динамическая вязкость МЖ;, - кинематическая и динамическая вязкость герметизируемой среды соответственно;

- критерий – симплекс; - постоянный безразмерный коэффициент Г ь пропорциональности, определяемый экспериментально для конкретного характера течения герметизируемой среды .

Из равенства (18), с учетом (2) и начальных условий, эмульгирования получим:

V Vпр (V0 Vпр ) exp[t] (19) где: Vпр – предельное значение объема МЖ, при котором эмульгирование прекращается при заданной частоте вращение вала, определяется экспериментально .

Практический интерес представляет процесс, где выполняется условие Vпр Vкр Здесь Vкр – значение величины объема магнитожидкостного рабочего тела, при котором избыточное давление герметизируемой среды равно критическому для данного МЖУ .

Очевидно, что при прочих равных условиях максимальный ресурс работы МЖУ будет при Vпр= Vкр, минимальный при Vпр = 0 .

Полученные равенства позволяют уточнить инженерные методы расчета ресурса уплотнения, а также могут быть использованы для разработки методик испытания на надежность аппаратов и устройств, в которых применяются магнитные жидкости, контактирующие с жидкими немагнитными средами .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .

Орлов Д.В., Федоров О.Л., Скроботова Т.В. Экспериментальное исследование ресурса 1 .

магнитожидкостных уплотнений при герметизации жидких сред // Магнитная гидродинамика – 1989. – № 4. – С.127-132 .

Скроботова Т.В., Федоров О.Л., Федоров С.О. Расчет ресурса работы МЖУ при герметизации жидких сред // Сборник научных трудов 1-й Российской научно- методической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе» Т.11.- июнь 2001. – Ставрополь. – с.330-333 .

Федоров О.Л., Скроботова Т.В., Федоров С.О. Влияние эмульгирования магнитной 3 .

жидкости в жидкую немагнитную среду на ресурс работы МЖУ // Сборник научных трудов 10-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям, сентябрь 2002, Плес, Россия. – С.413-418 .

Фортье А. Механика суспензий // пер. с франц., под ред. Шульмана З.П. – М.: Мир. – 4 .

1971. – 264 с .

Орлов Д.В. и др. Магнитные жидкости в машиностроении –М.: Машиностроение. – 1993. – 5 .

272 с .

Дорфман Л.А. Гидродинамическое сопротивление вращающихся тел – М.: Физматгиз. – 6 .

1960. – С.128-129 .

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНИТНЫХ МАСЕЛ

–  –  –

Магнитные смазочные масла находят все более широкое применение в различных узлах трения, и особенно, работающих в режиме гидродинамической смазки. Наиболее важными свойствами магнитного масла (ММ) являются, несомненно, антифрикционные и противоизносные, однако для их реализации необходимо, чтобы масло удовлетворяло определенным физикохимическим характеристикам, от которых не в меньшей степени зависят условия их эксплуатации и конструкция трибосопряжения. Целью проведенных нами исследований явилось изучение таких наиболее важных для смазывания свойств ММ как коллоидная устойчивость, испаряемость, коррозионная активность, термоокислительная стабильность и вязкость .

Коллоидная стабильность ММ исследовалась в гравитационном и магнитном полях. Влияние жидкости-носителя на устойчивость в гравитационном поле изучалось с помощью экспресс-метода на центрифуге. Для исследования был выбран следующий ряд жидкостей-носителей: керосин, диоктилсебацинат (ДОС), дибутилсебацинат (ДБС), диоктилфталат, трикрезилфосфат, бутилацетат. Данные жидкости имеют различную химическую структуру, вязкость и диэлектрическую проницаемость .

Установлено, что фактором, определяющим коллоидную стабильность ММ, является соотношение полярности, выраженное через диэлектрическую проницаемость (ДП) ПАВ-стабилизатора и дисперсионной среды.

Предлагается полуэмпирический критерий устойчивости магнитного коллоида:

E0 U, n E Vi i i 1 где E0 - ДП ПАВ-стабилизатора, - поправка, учитывающая вклад полярных групп адсорбирующихся на поверхности магнетита, Ei - ДП компонента жидкости носителя, Vi - объемная доля компонента жидкости носителя, i - количество компонентов. При этом область максимальной коллоидной устойчивости ММ находится в пределах U 0,6 1,1. Особое значение данный критерий имеет при составлении смазочных композиций, поскольку позволяет по ДП компонентов определять составы, не ухудшающие коллоидные свойства ММ .

Другим важным фактором, влияющим на коллоидную стабильность, является длина молекул ПАВ-стабилизатора. Установлено, что скорость седиментации в неоднородном магнитном поле (исследования проводились на приборе УКМ) зависит от вязкости дисперсионной среды и длины молекул ПАВ стабилизатора. При этом достоинством ММ на основе диэфиров является то, что даже в сильных полях не происходит расслоения фаз и выделения чистой дисперсионной среды .

Необходимым условием при работе подшипников является сохранение текучести ММ и отсутствие осадка магнетита в зоне трения. В результате проведенных исследований сделан вывод о том, что градиент магнитного поля в зоне трения для ММ на основе диэфиров не должен превышать 16,6.104 кА/м2 при М.в. ПАВ ~ 300 и 33. 104 кА/м2 при М.в. ПАВ ~ 1000 .

На динамику перераспределения магнитных частиц оказывает влияние присутствие частиц с неполной сольватной оболочкой. Предварительная сепарация ММ в магнитном поле значительно снижает скорость седиментации .

Поэтому для подшипников, работающих в режиме граничной смазки желательно использовать ММ после сепарации .

Долговечность работы узла трения в значительной степени зависит также от испаряемости и термоокислительной стабильности магнитного масла. Известно, что металлы и их оксиды могут оказывать каталитическое воздействие на окисление и деструкцию молекул смазочного материала. В случае магнитных масел доля твердой фазы (оксида железа), а также удельной поверхности, вследствие мелкодисперсности частиц, весьма существенна и оказывает влияние на процессы окисления и испарения при термомеханических воздействиях в зоне трения. Предварительные испытания выпускаемых промышленностью магнитных жидкостей на машинах трения и в реальных узлах показали, что в режиме граничной смазки ресурс работы их невелик и не превышает 100 часов .

Для исследования выбраны масла на основе диэфиров. Испаряемость и окисляемость масел изучали в статических (по изменению массы образца при термостатировании) и динамических (на дериватографе) условиях. В статике, кроме измерения потерь массы исследуемого образца фиксировали изменения намагниченности насыщения и вязкости. Показано, что скорости испарения и соответственно процессы, протекающие под воздействием температуры и кислорода воздуха в жидкости-носителе (ДОС) и магнитном масле (ММ) без антиокислительной присадки существенно отличаются. В ММ интенсивно поглощается кислород, масса образца постоянна или даже несколько увеличивается на начальном этапе, при этом преобладают реакции окисления и полимеризации с образованием низколетучих высокомолекулярных продуктов .

Об этом свидетельствует также нарастание вязкости. В ДОС протекают как полимеризационные процессы, при этом увеличивается вязкость жидкости носителя, так и реакция деструкции с образованием летучих продуктов .

При введении в смазочные композиции антиокислительной присадки (ДОС +5% ДФА, ММ + 5% ДФА) более характерными являются реакции деструкции с образованием летучих продуктов, т.к. реакции полимеризации блокируется ингибитором. Летучесть ММ +5% ДФА остается на том же уровне, что и ДОС +5% ДФА. Вязкость практически не меняется. Отсюда можно сделать вывод, что магнетит оказывает каталитическое воздействие в первую очередь на процессы полимеризации и практически не влияет на реакцию деструкции жидкости носителя .

При увеличении температуры до 150оС общий характер процессов сохраняется, но скорость испарения для ММ +5% ДФА возрастает в 5-6 раз .

Температура в интервале 100-150оС не оказывает влияние на магнитные свойства масел. Результаты исследований на дериватографе показали, что в присутствии магнетита температура начала окисления дисперсионной среды снижается с 140оС до 80оС. Введением антиокислительных присадок можно блокировать каталитическое воздействие магнетита, однако при этом понижается температура начала испарения .

Проведены исследования влияния основных факторов, определяющих реологические свойства масел в магнитном поле, а именно: концентрации дисперсной фазы, концентрации ПАВ в свободном состоянии, температуры .

Полученные результаты показали, что разработанные масла на основе диэфиров ММ ДОС и ММ ДБС имеют меньшую зависимость вязкости от температуры в интервале Т = 20 100оС, чем известные магнитные смазочные материалы на базе МЖ С1-20 («Полюс») .

Коррозионные свойства ММ изучались разработанным количественным методом. Установлено, что коррозионная составляющая износа для ММ существенно ниже, чем у традиционных масел с присадками. Предполагается, что обнаруженный эффект обусловлен большой интегральной поверхностью дисперсных частиц, на которой адсорбируются химически активные ПАВ .

Таким образом, были установлены некоторые направления воздействия на ММ с целью изменения их свойств, для лучшего смазывания узлов трения .

МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ПОЛИ- п -ДИЭТИНИЛБЕНЗОЛА

ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

–  –  –

Существуют разнообразные технические задачи, решение которых связано с применением материалов, поглощающих или рассеивающих электромагнитные поля. В частности, такими задачами являются:

защита жилых и служебных помещений, находящихся вблизи от мощных радио- и телепередатчиков;

защита служебных и жилых помещений, находящихся вблизи радиолокационных станций;

защита объектов от возможного их обнаружения с помощью радиолокации .

Известно, что для решения некоторых упомянутых задач в настоящее время предлагается использовать композиционные покрытия, включающие в свой состав известные промышленные материалы, например: ферритовые гранулы или металлические волокна.

Покрытия такого типа имеют существенные недостатки:

большую материалоемкость (до 6,4 кг/м2);

низкую эффективность на единицу массы покрытия (0,6-0,8 дБ/мг) .

Для того чтобы исключить недостатки имеющихся материалов, была предпринята попытка синтеза ферромагнетиков другого типа .

Интерес могли представлять - комплексы с полисопряженными полимерами из-за специфичности физико-химических, электрофизических и каталитических свойств, присущих последним. В работе [1] были получены арен-металл-трикарбонильные комплексы на основе карбонилов молибдена, хрома, ванадия и различных полифениленов. С другой стороны известно большое количество - ацетилен-дикобальт-гексакарбонильных комплексов, у которых лигандами служат различные моно- и дизамещенные ацетилены [2] .

Поэтому представлялось интересным синтезировать -комплексы карбонилов металлов с полисопряженными полимерами, содержащими этинильные группы ССН. Ранее нами было описано получение и внутримолекулярное строение поли-п-диэтинилбензола - полисопряженного полиенового полимера, содержащего этинильные группы в боковых звеньях –НС С( п-С6Н4ССН) –n [3]. Полимер был синтезирован путем селективной полимеризации п-диэтинилбензола НСС( п-С6Н4)ССН по одной группе ССН в присутствии анионного инициатора. Использование подобных полимеров открывало возможность конструирования самых различных полимерных комплексов, структура которых будет задана как полимерной цепью, так и комплексующимся агентом .

Исходный растворимый рентгеноаморфный поли-п-диэтинилбензол был синтезирован в соответствии с работой 3. На его основе были получены материалы, представляющие собой композиты на основе - комплексов полип-диэтинилбензола с металлами VIII группы .

–НС С( пПолимер имел строение замещенного полиена С6Н4ССН )-n. Наличие в нем свободных этинильных групп ССН делало возможным получение -комплексов металлов с этими группами при условии отсутствия стерических препятствий .

По этой причине представлялось необходимым предварительно рассмотреть внутримолекулярную структуру синтезированного поли-п-диэтинилбензола с целью определения возможности образования - комплексов металлов с одной или, возможно, с несколькими различными непредельными группами полимера: звеньями НСС полиеновой цепи; группами -С6Н4и ССН бокового заместителя .

Для этого с помощью молекулярных моделей Стюарта - Бригглеба были рассмотрены различные конформации цепей поли-п-диэтинилбензола с учетом обеих возможностей присоединения мономера: по типу голова-хвост и головаголова. Было отмечено, что лишь сборка не менее 6-8 звеньев цепи могло дать объективную оценку возможности существования любой конформации, не имеющей каких-либо стерических препятствий. Напротив, 3 звена цепи могли образовать любую из возможных 8 конформаций, приведенных ниже .

–  –  –

Обнаружено, что поли-п-диэтинилбензол не может существовать из-за стерических препятствий в виде 3 следующих внутримолекулярных конформационных структур: транс - S - цис, голова-голова; цис - S - транс, головахвост; цис- S - транс, голова-голова .

Для всех остальных 5 видов внутримолекулярных структур рассматривалась возможность образования - комплексов металлов как с группами ССН, так и с группами Ph. Обнаружено, что в 4 видах внутримолекулярных структур (кроме транс - S - транс, голова-хвост) возможно образование -комплексов металлов с группой ССН. Комплексообразование с группами Ph возможно лишь для 2 внутримолекулярных структур: для линейной структуры транс - S – цис, голова-хвост и для геликоидальной структуры цис - S – цис, голова-голова .

Для синтеза комплексов использовали поли-п-диэтинилбензол со среднечисленной величиной Mn 3500. Условия проведения реакций были соблюдены таким образом, что бы комплексообразование происходило только с группой ССН .

Комплексообразование с группой ССН подтверждалось результатами ИК – спектроскопии. Показано, что в спектрах различных образцов полимеров, в которых путем синтеза увеличивали содержание звеньев с -комплексами металлов, закономерно уменьшалась интенсивность характерной полосы валентных колебаний связи СН в области 3300 см -1 .

Одновременно в ИК – спектрах полимеров с высоким содержанием звеньев, содержащих -комплексы, исчезала полоса 2100 см -1, характерная для валентных колебаний монозамещенной тройной связи RССН в поли- п- диэтинилбензоле .

Исследуемые полимеры, а также их комплексы с карбонилом кобальта обладали парамагнетизмом. При этом концентрация парамагнитных частиц в исходном полимере составляла 10 17 сп/г и практически не изменялась после образования полимерного комплекса .

В дальнейшем полученные полимерные комплексы подвергали специальной дополнительной обработке с целью получения соответствующего радиопоглощающего материала .

В результате проведенной работы были получены первые лабораторные образцы нового радиопоглощающего материала с улучшенными свойствами. Материал снижал добротность в волноводе ЭПР - спектрометра, имеющего =3 ± 1,2 см, на величину 5–13 ±10% дБ/мг вместо 0,6-0,8 дБ/мг для феррит - содержащих материалов .

Таким образом был синтезирован материал, обладающий:

несложной технологической схемой получения;

пониженной в 2,3 раза материалоемкостью (до 2,8 кг/м2);

повышенными радио - поглощающими свойствами .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Сергеев В.А., Вдовина Л.И., Кононенко Н.Э. // Высокомолек. соед., 1982, А.24, № 6, 1 .

С. 1304 .

Greenfield H., Stenberg H.W., Friedel R.A. a.o. // J. Amer. Chem. Soc., 1956, V. 78, № 1, 2 .

P. 120 .

В.М. Мисин, М.И.Черкашин // Высокомолек. соед. 1981, 23 Б, № 2, С. 130-131 .

3 .

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЕЙ РАССЕЯНИЯ

МАГНИТНЫХ СИГНАЛОГРАММ

–  –  –

В настоящее время объем информации, регистрируемой на магнитных носителях, не снижается несмотря на появление новых технологий записи информации. Когда же требование многократной перезаписи является критическим, реальной альтернативы магнитному хранению информации нет. Несмотря на бурный рост возможностей устройств хранения данных на магнитных носителях физические основы записи и стирания остаются неизменными .

Технологии, позволяющие определить характер распределения магнитных полей рассеяния над носителем, например, для проведения криминалистических экспертных исследования магнитных сигналограмм с целью:

установления признаков монтажа сигналограммы, контроля наличия несанкционированных записей, определения гарантированного уничтожения конфиденциальной информации и т.д. представляют особый интерес. В связи с этим методы визуализации магнитных полей рассеяния магнитных носителей информации, позволяющие получить доступ к информации на физическом уровне, приобретают особую актуальность .

В работе рассмотрен метод визуализации магнитных сигналограмм с различной плотностью записи и способ определения поля рассеяния цифровой магнитной записи .

В дефектоскопии для визуализации магнитных сигналограмм используют порошки и суспензии мелкодисперсных магнитных материалов [1]. В неоднородном поле рассеяния сигналограммы на магнитные частицы действуют пондеромоторные силы. Под действием этих сил частицы перемещаются в пространстве или меняют свою ориентацию. В результате образуются неоднородности распределения объемной плотности, которые воспринимаются визуально. Изучение полученного изображения позволяет определить расположение всех дорожек записи, дает точную картину повреждений записи и позволяет выявить их природу. Повышение плотности записи на магнитные ленты и диски предъявляет определенные требования по повышению разрешающей способности и чувствительности к применяемым для визуализации магниточувствительным материалам. Для визуализации магнитных изображений, имеющих размеры ~1мкм, применяется магниточувствительная жидкость, представляющая собой магнитную жидкость типа «магнетит в керосине» с концентрацией твердой фазы 1,3%, содержащую микрокапельные агрегаты [2]. Слой магниточувствительной жидкости наносится непосредственно на поверхность магнитной ленты, а затем для уменьшения вуали, избыток жидкости удаляется чистым керосином. Под действием пондеромоторных сил микрокапельные агрегаты скапливаются на поверхности сигналограмм в области потокопереходов, образуя очень тонкую периодическую структуру. При визуализации периодических сигналограмм количество штрихов, приходящихся на единицу длины носителя, равно числу записанных полуволн .

Если длина волны записи магнитной сигналограммы соизмерима с длиной световой волны, то непосредственно увидеть периодическую структуру, образовавшуюся при визуализации на сигналограмме невозможно, поэтому на штрихах записи, которые в этом случае играют роль дифракционной решетки, возникает дифракционное рассеяние света [3,4] .

Для наблюдения дифракционной картины c помощью микроскопа М визуализированная сигналограмма Q освещается немонохроматическим светом от щелевого источника S. На рисунке 1 приведена схема установки для наблюдения дифракционного рассеяния света на визуализированной сигналограмме, на которых периодическая структура имеет период равный половине длины волны записанного видеосигнала .

Если d - период решетки, – угол падения света, 0 – угол дифракции, то максимумы интенсивности, наблюдаются в направлениях удовлетворяющих условию d (sin sin 0 ) k, где k – порядок дифракционного максимума,

- длина волны света .

На рисунке 2 представлена визуализированная магнитная сигналограмма видеосигнала. На ней видны дорожки яркости, цветности, временного кода и управления .

Рисунок 1. Установка для наблюдения дифракционной картины на поверхности визуализированной сигнилограммы Фотография получена при освещении двумя источниками света типа ОИ–19, расположенными таким образом, что плоскость падения света от одного осветителя перпендикулярна штрихам записи сигналов яркости, а плоскость падения света от другого осветителя перпендикулярна штрихам строчек записи сигналов цветности На дорожках сигналов яркости и дорожках сигналов цветности наблюдаются в микроскоп участки различного цвета, это свидетельствует о различной плотности записи вдоль дорожек .

Рисунок 2. Фотография визуализированной видеосигналограммы

Ниже дорожек яркости и цветности расположены соответственно дорожки: записи сигналов управления и записи временного кода. На дорожке управления четко виден один штрих. Дорожка временного кода, также как и дорожки цветности и яркости, имеет различную плотность записи на отдельных участках, однако расстояние между отдельными штрихами больше длины световой волны, поэтому на ней не наблюдается дифракционное рассеяние .

На рисунке 3 приведена фотография визуализированных сигналограмм, записанных с помощью двенадцатидорожечного блока магнитных головок на магнитной ленте. Длина волны записи цифрового сигнала 1,33мкм, поэтому на дорожках наблюдается дифракционное рассеяние света. Ширина рабочего зазора магнитной головки блока 1мкм, длина зазора ~ 0.3 мм. На фотографии показаны пять дорожек, причем третья имеет дефект – в верхней части дорожки видна темная полоса, шириной 20 мкм свидетельствующая об отсутствии записи на этом участке магнитной ленты. На рабочем зазоре магнитной головки, с помощью которой записана эта дорожка, обнаружен участок с шириной в два раза большей, чем весь рабочий зазор. По-видимому, этот дефектный участок зазора, имеющий большую ширину, не производит запись с заданным уровнем и длиной волны на магнитной ленте .

Рисунок 3. Фотография визуализированной Рисунок 4 .

Визуализированные дорожки с зацифровой сигналограммы писанной информацией на магнитном диске На рисунке 4 показана визуализированная поверхность магнитного носителя на гибком магнитном диске. На дорожках отчетливо видны штрихи записи .

На рисунке 5 представлена визуализированная с помощью магниточувствительной жидкости закодированная информация, записанная на банковской магнитной карте. Информация записана на двух дорожках. Полученное изображение позволяет непосредственно рассмотреть невооруженным глазом логические нули и единицы Рисунок 5 –Визуализированная информация на банковской магнитной карте

–  –  –

Таким образом, по исчезновению дифракционной картины во внешнем магнитном поле можно определить величину поля рассеяния сигналограммы с длиной волны записи ~ 1 мкм и уровнем записи не ниже - 10 дБ равную полю компенсации .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Арутюнов М.Г. Феррография. - М.: Энергия. 1982. – 312 с .

1 .

Шагрова Г.В. Магниточувствительные жидкости для визуализации дефектов //Сборник 2 .

научных трудов «10-я юбилейная международная Плесская конференция по магнитным жидкостям», Плес, Россия, сентябрь 2002. с. 172-177 .

Шагрова Г.В., Якштас А.А. Исследование цифровых сигналограмм с помощью оптической дифракции //Сб. материалов Республиканского межотраслевого семинара «Математическое моделирование при проектировании магнитных головок для аналоговой и цифровой звукозаписи». Вильнюс, 1988.- с.48-49 .

Скибин Ю.Н., Шульга О.В. Визуализация магнитной видеозаписи // Сб. тезисов докладов V 4 .

Всесоюзной конференции по магнитным жидкостям. Т.II – Москва. 1988. – 84 – 85 .

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ПОЛЯ НА ПОДЪЕМНУЮ СИЛУ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ

–  –  –

Основными компонентами, влияющими на качество хлеба, являются мука, вода и дрожжи .

В результате проведенных исследований было замечено, что вода, активированная переменным электромагнитным полем (ПЭМП), временно приобретает новые свойства: изменяются вязкость, электропроводность, жесткость и другие показатели [1]. Причем характер изменения этих свойств зависит от режима обработки .

Эксперименты проводились в устройстве, обрабатывающем стационарный объем жидкости ПЭМП промышленной частоты с максимальной индукцией по сечению рабочей камеры 0,03 Тл в течение 3 с. Обработанная в таком режиме вода при замесе бездрожжевого теста изменяла свойства клейковины муки в сторону ее укрепления. Это дает возможность использовать для получения качественного хлеба более дешевую муку с удовлетворительно слабой клейковиной (индекс деформации клейковины – ИДК=80-100) [2] .

Но качество хлеба зависит также и от интенсивности процессов брожения, происходящих в тесте при его расстойке. Дрожжи являются простейшими одноклеточными организмами, перерабатывающими в процессе роста и размножения сахар с образованием спирта и углекислого газа. Анализ литературных источников показал, что известны факты влияния электромагнитных полей на синтез дрожжей, причем их ферментативная активность повышалась или понижалась в зависимости от характера, режима обработки, расы дрожжей и т.д. [3] Нами были проведены эксперименты по исследованию влияния воды, обработанной ПЭМП в том же стационарном устройстве, но при различной продолжительности обработки, на подъемную силу дрожжей. В экспериментах использовались сухие дрожжи фирмы «Пакмай» - производства Турции .

На 100 мл дистиллированной воды брали 10 г сахара и 5 г дрожжей (взвешивали на аналитических весах), помещали в мерные цилиндры с градуировкой 5 мл, вместимостью 500 мл, и получившуюся суспензию обрабатывали в электромагнитном поле каждый образец по отдельности с различной продолжительностью активации и выдерживали в течение часа в термостате при температуре 290С. Проверяли состояние образцов каждые 15 минут. О подъемной силе дрожжей судили по высоте поднятия раствора в мерных цилиндрах. На рисунке представлен график зависимости подъемной силы дрожжей от времени обработки суспензии для трех контрольных точек (15, 30 и 45 минут выдержки в термостате). По истечении этого времени происходило оседание пены в цилиндрах. Эксперименты проводились в трехкратной повторности, на графике представлены средние значения измеряемых величин .

Объем, мл

–  –  –

Из рисунка видно, что в ряде случаев (время обработки в ПЭМП 25-40 с) происходило ускорение процесса брожения, но судя по наивысшим точкам подъема теста (от 280 до 400, контроль -400) можно предположить, что не во всех случаях выбраживание было полным. Значительное угнетение процесса брожения происходило на 10, 20, 50 с, усиление – на 1 и 60 с. Это можно будет подтвердить или опровергнуть дополнительными исследованиями по измерению количества выделившегося в процессе углекислого газа и оставшегося после брожения сахара .

Полученные результаты говорят о том, что обработка питательных водных растворов ПЭМП, влияет на происходящие в них процессы, в том числе - брожения. В дальнейшем необходимо более подробно оценить влияние обработки воды ПЭМП в различных режимах, изучить режимы, дающие положительный эффект, в том числе на конечный продукт брожения - хлебопекарное тесто .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Стародубцева Г.П., Ковалева Г.Е. Влияние обработки воды переменным электромагнитным полем на некоторые ее физико-химические свойства, определяющие качество теста //Материалы четвертой междунар. Науч.-техн. конф. «Пища. Экология. Человек» - М.:, Россия, 2001.-С.131-132 .

Стародубцева Г.П., Ковалева Г.Е. Влияние воды, активированной элекромагнитным 2 .

полем на структурно-механические свойства теста с различным количеством и качеством клейковины муки //5-я Международная конференция «Электромеханика, электротехнологии и электроматериловедение» Крым, Алушта МКЭЭЭ – 2003 г .

Гандзюк М.П. Влияние физического воздействия на процесс биосинтеза дрожжей /М.П .

3 .

Гандзюк, А.И. Соколенко, И.Ф. Степанец.

– М.:

- Центральный научно – исследовательский институт информации и технико–экономических исследований пищевой промышленности. -1975, - С. 3 -13 .

ПОЛУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИСПЕРСНЫХ

МАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ В КАЧЕСТВЕ КАТАЛИЗАТОРОВ

ЖИДКОФАЗНЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ .

Артёмов А. В., Ружицкий А. О .

Московский государственный университет дизайна и технологий 113806, Москва, ул. Садовническая, д. 33. E – mail: Arsenyart@mail.ru Байбуртский Ф. С., Гончаров Л. А .

Институт биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН 119991, Москва, ул. Косыгина, д.4. E – mail: Bayburt@mail.ru Введение Синтез ультрадисперсных частиц с магнитными свойствами и композиционных материалов на их основе, а также исследования их физикохимических свойств позволяют использовать эти продукты в гетерогенных каталитических процессах. Необходимость создания подобного рода материалов продиктована, с одной стороны, тем, что благодаря магнитным характеристикам химические реакции можно мгновенно останавливать или запускать воздействием магнитного поля на магнитный катализатор, то есть убирать его из среды, где протекает химический процесс или, напротив, вводить в эту среду (газовую или жидкую фазу). С другой стороны, использование в качестве катализатора ультрадисперсных металлических частиц существенно увеличивает площадь контакта между фазами и равномерное распределение каталитической массы по всему объёму химического реактора. Создание ультрадисперсных катализаторов с особыми свойствами (наночастицы с развитой поверхностью, способные изменять свою намагниченность в зависимости от температуры протекания химического процесса) позволяет осуществить автокаталитические реакции в поле действия магнитных или электромагнитных сил. Получение ультрадисперсных магнитоуправляемых катализаторов осуществляют электроконденсационным методом .

Предлагается новая технология проведения жидкофазных окислительных процессов в присутствии гетерогенных катализаторов [1 – 10]. К таким процессам относятся: эпоксидирование олефинов пероксидными соединениями, жидкофазное окисление углеводородов. Катализаторы представляют собой высокодисперсные металлы, с размером частиц 10 – 30 нм, удельной поверхностью до 300 м2/г, равномерно распределённые в жидкости (которая обычно подвергается каталитическим превращениям или является жидкой фазой, в которой происходит каталитический процесс) за счёт добавок стабилизирующих веществ. Концентрация ультрадисперсных металлов зависит от условий получения и природы этих металлов, и может изменяться в широких пределах и обычно составляет 0,1 – 5,0 г/л. Ультрадисперсные металлы (железо, кобальт, никель), могут быть нанесены на поверхность различных неорганических матриц (силикагель, цеолиты, оксид алюминия, оксиды циркония, вольфрама) с содержанием активной металлической фазы в пределах 0,01 – 10 % (по массе). Эти композиционные материалы также могут найти своё применение в жидкофазных каталитических процессах .

Ультрадисперсные металлические катализаторы .

Получение ультрадисперсных металлических катализаторов осуществляют модифицированным электроконденсационным методом [1], суть которого заключается в пропускании высокочастотного электрического тока (частота 800— 900 кГц, напряжение 600—900 В) между электродами и крупными частицами металла, помещенными в жидкую фазу. Процесс протекает в электроконденсационной ячейке, которая может быть конструктивно выполнена в форме специального реактора [2], имеющего элементы автоматического управления (существуют и другие конструкторские разработки устройств для получения ультрадисперсных металлических катализаторов [3]). Принципиальная схема реактора [2] приведена на рисунке 1 .

Рисунок 1. Вариант конструкции реактора для получения ультрадисперсных металлических катализаторов: 1 – корпус реактора, 2 – место расположения крупных частиц металла, 3, 4 – внешний (стационарный) и внутренний (вращающийся) перфорированные цилиндрические электроды Основные принципы работы и автоматического управления реактором для получения ультрадисперсных металлических катализаторов заключаются в следующем .

В реактор 1 помещают крупные частицы соответствующего металла 2, вводят жидкую фазу и через электроды 3 и 4 пропускают высокочастотный ток (600 – 900 В, 800 – 900 кГц). Напряжение и частоту регулируют с помощью искрового генератора таким образом, чтобы в зоне получения катализаторов постоянно поддерживался «тлеющий» искровой разряд, наличие которого постоянно регистрируют специальным блоком искрового генератора. В случае исчезновения тлеющего искрового разряда автоматически приводится в действие электропривод, соединенный с вращающимся перфорированным электродом 4, который начинает плавно вращать этот электрод, чередуя вращение по и против часовой стрелки. В результате этого вращения крупные частицы металла перемещаются в зоне 2 до тех пор, пока не восстановится режим тлеющего искрового разряда. Если этот режим не устанавливается через определенное время, система автоматического управления отключает искровой генератор и требует дополнительного введения в зону 2 крупных частиц металла .

Принципиальная схема автоматического управления реактором для получения высокодисперсных металлических катализаторов приведена на рисунке 2 .

–  –  –

Рисунок 2. Принципиальная схема автоматического управления реактором получения ультрадисперсных металлических катализаторов Для работы данного реактора разработана специальная конструкция высокочастотного искрового генератора, питающегося от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц, на выходе которого могут быть получены требуемые параметры (они могут быть строго заданы или плавно регулироваться в ходе работы генератора) .

Как уже отмечалось, в процессе работы генератора в жидкой фазе между электродами и частицами соответствующего металла, помещенными на дно реактора, создается незатухающий (за счет использования элементов автоматического управления) тлеющий искровой разряд. В искровом канале возникает высокая температура (~ 104 °С), что приводит к испарению металла в ограниченном объеме (образованию так называемого газового пузыря). Последующее резкое понижение температуры газового пузыря за счет его контакта с жидкой фазой вызывает конденсацию металлического пара с образованием высокодисперсных частиц металла, имеющих субмикрометровый размер (1 – 30 нм) и высокую удельную поверхность до 300 м 2 / г [4] .

Из крупных частиц металла, помещенных на дно реактора, можно получать ультрадисперсные металлические катализаторы многократно. В процессе работы искрового генератора электроды не разрушаются. Частицы ультрадисперсных металлических катализаторов агрегативно устойчивы и не оседают на дно реактора. Агрегативную устойчивость можно повысить введением специальных добавок (как правило, ПАВ – например, стеарат натрия). Данная технология позволяет получать ультрадисперсные металлические катализаторы непосредственно перед началом жидкофазного окислительного процесса практически в любой жидкой фазе, как органической, так и неорганической (вода, углеводороды, спирты, кетоны, их смеси и т.п.). Обычно процесс получения ультрадисперсных металлических катализаторов проводят в токе инертного газа (азот, аргон). Полученная смесь жидкой фазы и ультрадисперсного металлического катализатора может быть непосредственно направлена на стадию каталитических превращений .

Данный метод имеет ряд особенностей. Проведение процесса в жестких температурных условиях (~104 °С) в искровом разряде позволяет «натренировать» катализатор, т.е. получение ультрадисперсных металлических катализаторов осуществляется в жидкой фазе, которая либо сама подвергается на следующей стадии каталитическим превращениям, либо выступает в роли среды на данной стадии. В этом случае катализатор в процессе его получения может «запоминать» параметры среды, т.е. имеет место так называемый эффект памяти катализатора, который может проявляться в форме повышенной активности (и/или селективности) катализатора по сравнению с таким же катализатором, но приготовленным в других условиях. Проявление эффекта памяти широко известно в адсорбционных и каталитических процессах [5] .

Подробное исследование состава высокодисперсных металлических катализаторов (Fe, Co), полученных описанным выше модифицированным электроконденсационным методом, с применением методов -резонансной спектроскопии и дифрактометрии позволило установить, что помимо металлической фазы они имеют в своем составе примеси карбидной и оксидной фаз .

Эти фазы имеют строгую упорядоченность, чем, вероятно, и можно объяснить аномально высокую активность этих катализаторов [6]. Выделение ультрадисперсных металлических катализаторов из продуктов каталитических превращений может быть осуществлено различными методами (фильтрованием, центрифугированием и др.). Наиболее предпочтительным, по-видимому, является пропускание продуктов, содержащих агрегативно устойчивые частицы ультрадисперсного металлического катализатора, через стационарный слой твердого адсорбента (цеолит, алюмосиликат и др.), при этом, за счет существенного различия в поверхностных электрических потенциалах адсорбента и металла, достаточно легко происходит адсорбция металлического катализатора на поверхности адсорбента .

Высокодисперсные металлические катализаторы, полученные по данной методике, были использованы в следующих жидкофазных окислительных процессах:

1) жидкофазное окисление 1,2,3,4-тетрагидронафталина;

2) жидкофазное эпоксидирование пропилена и нонена-1;

3) жидкофазное гидрирование резорцина .

Нанесенные металлические катализаторы. Получение нанесенных высокодисперсных металлических катализаторов осуществляли гетерокоагуляцией золей высокодисперсных металлов, полученных электроконденсационным методом, в присутствии различных неорганических носителей.

Применение данного метода позволило разработать оригинальную технологию создания нанесенных металлических катализаторов, которая включает следующие основные стадии:

1) получение золей высокодисперсных металлов электроконденсационным методом, включая стабилизацию золя введением специальных добавок;

2) введение в золь порошка неорганического носителя (силикагеля, оксидов алюминия, магния, циркония, вольфрама и других элементов) и проведение процесса гетерокоагуляции;

3) отделение гетерокоагулянта от жидкой фазы;

4) сушка гетерокоагулянта до влажного пастообразного состояния;

5) формование гранул катализатора .

Гетерокоагуляцию обычно проводят при объемном соотношении носителя и золя металла 7:1. Осаждение золя на носителе контролируют по изменению окраски с помощью фотоколориметра. Осаждение считают законченным, если раствор полностью обесцвечивается. В ряде случаев в золь металла вводят добавки (например, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы – Na-КМЦ), что позволяет одновременно стабилизировать золь металла до его взаимодействия с поверхностью неорганического носителя и использовать эти добавки в качестве связующего при последующем формовании гранул катализатора. Наряду с простотой приготовления катализаторов по данной технологии, исключающей, например, такие стадии, как пропитка и восстановление, необходимо отметить высокую каталитическую активность катализаторов .

Помимо получения нанесенных металлических катализаторов данный метод может быть использован для модификации уже готовых катализаторов введением в них дополнительных компонентов (получение полиметаллических катализаторов) .

В настоящее время авторами проводятся работы по исследованию каталитической активности металлоуглеродных композиционных материалов на основе железа (феррокарбон) и кобальта (кобальтокарбон), полученных с применением плазмохимической технологии. Одновременно ведётся большая работа по синтезу ферритов различного состава (методом осаждения из растворов и криохимическим методом) с большой удельной поверхностью и исследованию каталитических свойств этих материалов в процессах жидкофазного окисления и гидрирования ненасыщенных углеводородов .

Работа выполнена при поддержке гранта ведущих научных школ РФ № 00 – 15 – 9 7 – 285 .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Артемов А.В., Писаренко О.И. Способ получения металлических высокодисперсных катализаторов // А.C. № 750821, B01J 37/34, С07С 49/36 (СССР), 1977 .

Артемов А.В., Ибрагимов М.Х.- Г. Реактор для получения высокодисперсных металлов в жидких средах // А.C. 1102115, BO1J 19/08 (СССР), 1983 .

Дранченко А.А., Артемов А.В. Устройство для получения дисперсных металлических порошков // А.C. 1422525, Al, B22F 9/14, BO1J 19/08 (СССР), 1985 .

Артемов А.В., Лунина М.А., Хачатурян А.А. II Журн. прикл. химии. 1985. № 3. С. 591 .

4 .

Важев В.В. II Журн. физ. химии. 1994. Т. 58, №11. С. 2783 .

5 .

Писаренко О.И., Артемов А.В., Плачинда А.С., Лунина М.А. II Там же. 1982. Т. 56, 6 .

№ 1. С. 80 .

Лунина М.А., Хачатурян А.А., Варданян В.Д., Артемов А.В. Способ приготовления 7 .

гомогенного молибденсодержащего катализатора для эпоксидирования олефинов // А.C. 2996626/23-04, BO1J 37/34, BO1J 31/32 (СССР), 1980 .

Варданян В.Д., Хачатурян А.А., Литвинцев И.Ю. и др. // Нефтепереработка и нефтехимия, 1986. № 3, С. 12 .

Камнева А.И., Лунина М.А., Артемов А.В. и др. // Журн. физ. химии. 1976. Т. 50, № 9 .

11. С. 2826 .

10. Артемов А.В., Писаренко О.И. Способ совместного получения тетралона-1 и тетралолаА.C. 664454, СО7С 27/12, СО7С 35/22, СО7С 49/27 (СССР), 1977 .

ВЛИЯНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

РАБОЧЕГО ЗАЗОРА НА РАБОТУ

МАГНИТОЖИДКОСТНЫХ УПЛОТНЕНИЙ

Щелыкалов Ю.Я., Перминов С.М., Перминов М.С .

Ивановский государственный энергетический университет 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34. Факс: (0932)385701; E-mail: office@polytech.ivanovo.ru

–  –  –

В магнитных системах требуемую форму распределения напряженности магнитного поля в рабочих зазорах получают изменением формы образующих зазор поверхностей. В магнитожидкостных уплотнениях выполняя кольцевые зубцы, на поверхности полюсных приставок или вала, формируют в зазоре резко неоднородное магнитное поле. Магнитная жидкость, втягиваясь в зоны с максимальной напряженностью, образует пробки, герметично перекрывающие зазор и обеспечивающие работу магнитожидкостного уплотнения. В то же время на микроскопическом уровне в приповерхностном слое независимо от разработчика уплотнения существует локальное перераспределение магнитного поля, обусловленное шероховатостью поверхности. Исследованию данного перераспределения магнитного поля, называемого перераспределением третьего порядка, и посвящена данная работа .

При изготовлении на поверхностях деталей уплотнения образуется множество микроскопических выступов и впадин, их величина и количество определяется шероховатостью поверхностей. Шероховатая форма поверхностей приводит к тому, что около поверхности происходит дополнительное перераспределение напряженности магнитного поля. Выступы на поверхности концентрируют линии магнитного потока, около них образуются зоны с повышенной напряженностью магнитного поля .

Во впадинах напряженность поля ослаблена. При удалении от поверхностей, неоднородность магнитного поля, обусловленная шероховатостью поверхности, постепенно ослабевает и исчезает. Толщина слоя, в котором существует неоднородность напряженности магнитного поля, не значительна и определяется величиной выступов и впадин шероховатой поверхности. Однако, по сравнению с размерами частиц жидкости, неоднородность поля имеет значительные размеры. Так если поверхности элементов полюсных приставок и вала выполнены по 6 классу шероховатости, то величина выступов составляет порядка 1,252,5мкм, что примерно в 100250 раз превышает средние размеры частиц магнитной жидкости .

Поэтому все механизмы возникновения повышенного взаимодействия частиц и образования структурных агрегатов около поверхности действуют в полном объеме .

Неоднородность магнитного поля в приповерхностном слое приводит к тому, что в зонах концентрации поля около выступов шероховатой поверхности напряженность возрастает. Ее значение может превысить допустимое значение напряженности (Нкр). Для каждой магнитной жидкости существует критическое значение максимальной напряженности магнитного поля Нкр, до которого магнитная жидкость сохраняет свою устойчивость. Это объясняется тем, что у защитных оболочек частиц существует предел прочности, превышение которого приводит к тому, что оболочки разрушаются, частички слипаются, и выпадают в осадок. Превышение критического значения напряженности приводит к потере устойчивости магнитной жидкости. Хотя разрушение магнитной жидкости происходит в тонком приповерхностном слое, в динамике существует интенсивный процесс перемешивания магнитной жидкости в зазоре уплотнения. На место разрушившейся около поверхностей полюсных приставок и вала жидкости втягивается другая, которая под воздействием чрезмерной напряженности поля также начинает разрушаться. При длительных режимах работы происходит процесс постепенного разрушения магнитной жидкости, который заканчивается на определенном этапе разгерметизацией уплотнения .

Существование неоднородного магнитного поля в приповерхностном слое интенсифицирует также процесс образования агрегатов из частиц магнитной жидкости в виде цепочек, что, в конечном итоге, приводит к повышению моментов страгивания (момент трения уплотнения в момент трогания вала) и трения уплотнения .

Обнаружить и измерить приповерхностную неоднородность с помощью известных средств измерения параметров магнитного поля невозможно, поэтому исследование выполнялось путем моделирования магнитных полей с помощью численных методов. Задавалась стандартная форма шероховатой поверхности (рис.1) [1]. В качестве противоположной поверхности зазора использовалась гладкая поверхность, удаленная от шероховатой поверхности на 20hмах, где hмах – высота максимального выступа неровностей. Для моделирования поля использовался метод конечных элементов, позволяющий наиболее реально воспроизводить границы раздела сред. Учитывался также нелинейный характер свойств материалов шероховатой поверхности .

Расчеты магнитного поля около шероховатой поверхности показали:

1. Напряженность магнитного поля около выступов шероховатой поверхности может существенно превышать напряженность в зазоре;

2. Насыщение стали на вершинах выступов, ограничивает степень неоднородности поля в приповерхностном слое;

3. Неоднородность напряженности поля, вызванная шероховатостью, практически исчезает на расстоянии, превышающем 2hмах от поверхности .

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что прямой контакт магнитной жидкости с магнитопроводящими поверхностями, образующими рабочий зазор, отрицательно сказывается на работе магнитожидкостных уплотнений. Ухудшаются технические характеристики, снижается ресурс. Снизить отрицательный эффект прямого контакта можно, допустим, Н Н 1

–  –  –

нанеся на поверхности деталей рабочей зоны, контактирующие с магнитной жидкостью, немагнитное покрытие (рис.2). Немагнитное покрытие не изменяет магнитное поле в зазоре, удерживающая способность уплотнения сохраняется. В тоже время неоднородное магнитное поле в приповерхностном слое с зонами повышенной напряженности оказывается внутри немагнитного покрытия. Зоны с повышенной напряженностью изолируются от магнитной жидкости, тем самым устраняется их разрушительное воздействие .

Возникает вопрос, какой должна быть минимальная толщина немагнитного покрытия? Величина выступов зависит от шероховатости поверхности. Чем выше шероховатость, тем большие размеры имеют выступы. Минимальная толщина покрытия должна превышать высоту максимальных выступов неровностей. В тоже время согласно результатам расчетов неоднородность напряженности поля, вызванная шероховатостью, практически исчезает на расстоянии, превышающем 2hмах от поверхности .

Поэтому минимальный уровень толщины неРис.2 магнитного покрытия должен находится в пределах (1,5 2)hмах. Для примера, при выбранном 6-м классе шероховатости толщина немагнитного покрытия составит 1,85мкм. Учитывая, что покрытие наносится как на вал, так и полюсную приставку, суммарное уменьшение рабочего зазора при его величине 0,1мм не превысит 10%. Такое изменение зазора не повлечет за собой заметных отклонений в работе уплотнения .

–  –  –

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

МАГНИТОЖИДКОСТНОГО УПЛОТНЕНИЯ НОВОГО

ПОКОЛЕНИЯ Щелыкалов Ю.Я., Перминов С.М., Перминов М.С .

Ивановский государственный энергетический университет 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34. Факс: (0932)385701; E-mail: office@polytech.ivanovo.ru

–  –  –

Существуют системы второго поколения [3], в которых изменение напряженности магнитного поля вдоль зазора достигается не изменением величины зазора, а изменением потенциала на поверхности полюсной приставки или вала. Уплотнение второго поколения состоит из ряда последовательно установленных кольцевых магнитов с аксиальной намагниченностью, которые разделенны полюсными приставками, выполнеными в виде тонких магнитопроводящих дисков (рис.3). Рядом расположенные магниты в имеют встречную намагниченность. Их суммарный магнитный поток выдавливается в рабочий зазор через ограниченную поверхность магнитопроводящего диска, проходит через вал, еще раз пронизывает рабочий зазор и замыкается на соседний магнитопроводящий диск противоположной полярности. В рабочем зазоре создается магнитное поле с напряженностью чередующейся полярности. Это значит, что напряженность магнитного поля в зазоре обязана проходить через нулевое зна

–  –  –

0 Х Рис.3 чение. То есть в данных системах Нmin не зависит от чего либо и всегда равна нулю. Отсюда вытекает преимущество рабочего зазора данного типа – независимо от размеров магнитожидкостной пробки удерживаемый ею перепад давления определяется только Н max и на 1030% превышает перепад давления магнитожидкостной пробки уплотнения первого типа .

Преимуществом уплотнения данного типа является существенное снижение радиальных размеров. Высота магнитов соизмерима с высотой зубцов уплотнения первого типа. Исключаются громоздкие полюсные приставки. Аксиальные размеры снижаются, но не столь значительно .

Расчеты показывают, что если использовать редкоземельные магнитотвердые материалы КС37, то шаг межполюсного деления, то есть аксиальная длина участка работы магнитожидкостной пробки составляет (1030). Это примерно в два раза меньше по сравнению с уплотнением первого типа .

В данной работе предлагается магнитожидкостное уплотнение третьего типа [3]. Уплотнение устроено следующим образом. К торцевым Нmin=0 S

Нmax Рис.4

поверхностям кольцевого магнита 1(рис.4) примыкают полюсные приставки 2. На поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу 3, выполнены кольцевые пазы 4. На валу 3 герметично установлены немагнитные диски 5, заходящие в пазы полюсных приставок с зазором. В зазор между полюсной приставкой и валом помещена магнитная жидкость, которая разбивается на отдельные магнитожидкостные пробки 6. В данном уплотнении предлагается отказаться от канавки и ее описанной выше роли – снижения напряженности поля вдоль рабочего зазора. Вместо этого на ровной поверхности полюсной приставки выполняется узкий кольцевой паз. Его роль заключается не в изменении напряженности магнитного поля в зазоре, а в создании полого пространства в теле полюсной приставки, окруженного с трех сторон средой с высокой магнитной проницаемостью. Такая конструкция обеспечивает, при отсутствии насыщения стали полюсных приставок, нулевую напряженность магнитного поля в глубине паза. Диски, закрепленные на валу, смещают вторую свободную поверхность магнитожидкостной пробки в паз, где поле равно нулю. Магнитожидкостная пробка в такой системе удерживает максимально возможный перепад давлений, определяемый только Нмах, независимо от размеров паза и самой магнитожидкостной пробки. С точки зрения формирования поля в рабочем зазоре, чем уже паз, тем эффективнее работает магнитная система. В идеале ширина паза должна стремиться к нулю. Ее величина будет определяться толщиной диска, и размером допустимого зазора между стенкой паза и диском. То есть по сравнению с магнитожидкостными уплотнениями первого типа, для повышения эффективности системы нужно стремиться не увеличивать ширину паза, а уменьшать ее. Это полная противоположность действию канавки, где, чем шире канавка, тем больший перепад давлений удерживает каждая магнитожидкостная пробка .

Достигаемый технический результат заключается в повышении удерживающей способности магнитожидкостного уплотнения, в снижении габаритов уплотнения .

Уплотнение работает следующим образом. Постоянный магнит 1 в уплотнении служит источником магнитного поля. Создаваемый им магнитный поток полюсными приставками 2 подводится к зазору между полюсными приставками и валом. Магнитная система рассчитывается и проектируется таким образом, чтобы исключалось насыщение материала полюсных приставок в области расположения пазов. При этих условиях пазы полюсных приставок обходятся магнитным потоком и напряженность магнитного поля в глубине паза стремиться к нулю. Немагнитные диски 5 заходят в пазы и их наружная часть находится в зоне с нулевой напряженностью магнитного поля. Магнитная жидкость, находящаяся в зазоре, образует герметичные пробки с повышенным внутренним давлением и в момент удержания максимального перепада давлений принимает положение, показанное на рис.4. Одна из свободных поверхностей каждой магнитожидкостной пробки находится в зоне минимального зазора между валом и полюсной приставкой, где напряженность магнитного поля максимальна, а вторая – в глубине паза, где напряженность поля равна нулю.

Каждая магнитожидкостная пробка способна воспринимать перепад давлений, который определяется по формуле:

–  –  –

Перепад давлений, удерживаемый уплотнением, определяется суммой перепадов всех магнитожидкостных пробок под полюсными приставками .

Следует отметить, что данное магнитожидкостное уплотнение может иметь перевернутую систему исполнения, когда пазы располагаются в валу, а диски закреплены на полюсных приставках, а также радиальное исполнение рабочего зазора .

Преимущество предлагаемого уплотнения перед известными магнитожидкостными уплотнениями заключается в существенном сокращении размеров рабочей зоны, необходимой для создания одной магнитожидкостной пробки. В уплотнении первого типа наиболее оптимальная ширина площадки на острие зубца равна 2, а ширина канавки около 30 .

Откуда шаг зубца составляет 32. В предлагаемом уплотнении ширина площадки между пазами для обеспечения Н max сохраняется и равна 2 .

Ширина паза рассчитывается из условий: толщина немагнитного диска плюс зазоры справа и слева. Толщина диска берется минимальной и определятся технологией его изготовления – принимается 2. Величина зазоров справа и слева от диска принимается равной. Тогда ширина паза равна 4, а шаг магнитожидкостной пробки по валу составляет 6. Из сравнения полученных величин видно, что в первом случае магнитожидкостная пробка занимает 32, а во втором 6 о.е. длины вала. Разница в длине составляет пять с лишним раз. Это значит, что предлагаемое уплотнение позволяет при одной и той же длине магнитожидкостного уплотнения в несколько раз (а не на десятки процентов) увеличить удерживающую способность или для заданного перепада давлений значительно снизить его габариты .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Патент Великобритании № 959936, МКИ-2 F 2 B, 1968 .

1 .

Михалев Ю.О., Орлов Д.В., Страдомский Ю.И. Исследование феррожидкостных 2 .

уплотнений - Магнитная гидродинамика, 1979, №3. С. 69-79 .

Авторское свидетельство СССР №1308803, МКИ-2 F 16 J 15/40, 1987 .

3 .

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

МАГНИТОЖИДКОСТНЫХ УПЛОТНЕНИЙ

Щелыкалов Ю.Я., Перминов С.М., Перминов М.С .

Ивановский государственный энергетический университет 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34. Факс: (0932)385701; E-mail: office@polytech.ivanovo.ru Магнитная жидкость представляет собой коллоидный раствор магнитных частиц в жидкости-носителе. Каждая частичка имеет размер порядка 100А0, что меньше одного домена, поэтому частичка является двух полюсным постоянным магнитом, покрытым защитной оболочкой. Защитная оболочка ограничивает сближение отдельных частиц и не позволяет им слипаться. Энергии броуновского движения достаточно, чтобы коллоидный раствор находился в устойчивом состоянии и не расслаивался в течение длительного промежутка времени. При помещении магнитной жидкости в уплотнение, где существует магнитное поле, силы взаимодействия между частицами значательно возрастают. У защитных оболочек частиц существует предел прочности, превышение которого приводит к тому, что частички слипаются, и выпадают в осадок, нарушается устойчивость магнитной жидкости. В магнитожидкостном уплотнении нарушение устойчивости магнитной жидкости приводит к его разгерметизации .

Для каждой магнитной жидкости существует критическое значение максимальной напряженности магнитного поля Н кр, до которого магнитная жидкость сохраняет свою устойчивость. Превышение критического значения напряженности приводит к потере устойчивости магнитной жидкости .

Все магнитожидкостные уплотнения создают исходя из параметров используемой жидкости. Удерживаемый уплотнением перепад давлений, допустим, с зубцами на полюсной приставке и гладким валом, определяется распределением напряженности магнитного поля на поверхности вала. При проектировании уплотнения следят, чтобы максимальная напряженность поля в зазоре Нмах не превышала Нкр, что обеспечивает устойчивость магнитной жидкости в уплотнении и его работоспособность в течение продолжительного промежутка времени .

Исследование магнитного поля в рабочем зазоре уплотнения на основе численных методов показало, что в зазоре около кромок элементов полюсных приставок и вала (под элементами понимается канавки, зубцы, выступы, концентраторы и т.д.) существуют зоны с напряженностью магнитного поля, существенно превышающей Нмах на поверхности вала в зазоре (рис.1). Величина напряженности магнитного поля в этих зонах зависит от геометрии и уровня насыщения стали концентраторов и может на 2040% превышать величину напряженности поля в зазоре около гладкой поверхности. Магнитная жидкость, попадающая в эти зоны, разрушается и выпадает в осадок. На ее место втягивается свежая партия жидкости, которая также под воздействием чрезмерной напряженности поля разрушается .

Данный процесс продолжается до тех пор, пока при определенном проценте разрушившейся жидкости ни произойдет пробой уплотнения .

–  –  –

Если при создании уплотнения снизить напряженность магнитного поля в зазоре, исходя из того, что бы напряженность поля в этих зонах не превышала Нкр, применяемой магнитной жидкости, то энергия магнитной системы существенно недоиспользуется .

Бороться с отрицательным действием кромочного эффекта можно двумя способами. В первом способе на кромки концентраторов наносится немагнитное твердое покрытие, которое не влияет на магнитное поле в зазоре. Немагнитное покрытие наносится таким образом, чтобы оно занимало зоны с повышенной напряженностью магнитного поля и исключало доступ в эти зоны магнитной жидкости (рис. 2). Толщина и форма покрытия определяется в результате расчета магнитного поля в каждом конкретном случае. Недостатком данного технического решения является снижение величины рабочего зазора, что может привести к повышенному разогреву магнитной жидкости Рис.2 при повышенных скоростях вращения вала .

Во втором способе кромки концентраторов выполняются с закруглением (рис.3). Это приводит к перераспределению магнитного поля в зазоре. В результате всплески напряженности магнитного поля около кромок ликвидируются (рис.1) .

Наиболее оптимальный радиус закругления находится, как и в первом случае, в результате моделирования магнитного поля рассматриваемого уплотнения .

Таким образом, исследования показали, R что при формировании магнитного поля в зазорах магнитожидкостных систем путем изменения конфигурации поверхностей, образующих зазор, необходимо особое внимание уделять зонам, прилегающим к пересечениям образующих поверхностей, где напряженность поля может Рис.3 существенно отличаться от напряженности на прилегающих участках и являться источником разрушения магнитной жидкости .

АВТОРСКИЙ ИНДЕКС



Pages:     | 1 | 2 ||



Похожие работы:

«Анна Крауэлл Американский английский в формулах для русских. Книга I-II Аннотация Пособие рассчитано на читателя, никогда не изучавшего английский язык, но желающего овладеть основами грамматики и навыками разговорной речи. Используемая в Пособии методология...»

«Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 8 (2013 6) 885-894 ~~~ УДК 678.049.2 Добавка для битума на основе модифицированных гидролизным лигнином хлорорганических отходов хи...»

«Группа компаний СИГМА Руководство по эксплуатации САКИ.425214.001 РЭ ООО "ВИКИНГ" АСБ “Рубикон” АТИ Руководство по эксплуатации САКИ.425214.001 РЭ Редакция 4 06.04.2018 ©2008.2018 ООО "ВИКИНГ" http://www.sigma-is.ru АСБ “Рубикон” АТИ Руководство по эксплуатации 3 Оглавление 1 Назначение 2 Технические характеристики 3 Конс...»

«ВАЖНЫЕ ИНСТРУКЦИИ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ Эти инструкции будут также доступны на вебсайте: www.whirlpool.eu ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОБСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ДРУГИХ ЛЮДЕЙ ЯВЛЯЕТСЯ КРАЙНЕ ВАЖНЫМ В настоящем руководстве и на самом приборе приведены важные указания по технике б...»

«Петров В.Б. Проблема жанра в творчестве Михаила Булгакова // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук.-№03 (86) март 2016. Часть II.С.161-1164 . Петров В.Б. © Доктор филологических наук, профессор, профессор кафедры социально-культурных технологий, Уральский госуда...»

«http://www.icetrade.by/tenders/print_view/366193?ajax=1 Процедура закупки № 2016-366193 Переговоры Общая информация Способ проведения С проведением процедуры снижения цены заказа переговоров Без предварительного квалификационного отбора участников Отрасль Строительство / архитектура Про...»

«МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ "БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА" К 65-летию БелИИЖТа – БелГУТа АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТРАНСПОРТНОГО И СТРОИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСОВ МАТЕРИАЛЫ IV МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-П...»

«КАСКОЛ 3346 С ОТВЕРДИТЕЛЕМ 3336 Для производства оконных рам, дверей, стеновых панелей, парковой мебели, для склеивания древесины с пропиткой, деревянных элементов конструкций, устанавливаемых внутри ванных и аналогичных помещений...»

«УДК 691.542 МОДИФИЦИРОВАНИЕ ВЯЖУЩЕГО ТОНКОМОЛОТЫМИ КОМПОНЕНТАМИ Романенко И.И. к.т.н., доцент, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Пенза, Россия Петровнина И.Н. к.т.н., доцент, Пензенский государственный университет архитектур...»

«ПРАВИЛА выдачи и использования корпоративных банковских карт Cash-in Business для юридических лиц / индивидуальных предпринимателей г. _ "" _ 201 года 1. Термины и определения.В настоящих Правилах применяются следующие термины: Банк – ПАО РОСБАНК (юридиче...»

«МИКРОВОЛНОВАЯ ПЕЧЬ С ГРИЛЕМ ГРИЛЬДI МИКРОТОЛЫНДЫ ПЕШ МIКРОХВИЛЬОВА ПIЧ З ГРИЛЕМ ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПАЙДАЛАНУШЫА АРНАЛАН НСАУЛЫ IНСТРУКЦЯ ДЛЯ КОРИСТУВАЧА ПРЕЖДЕ ЧЕМ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ВАШЕЙ ПЕЧЬЮ, ПОЖАЛУЙСТА, ВН...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.