[发明专利]一种控制磁性液体流动的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制磁性液体流动的方法，属于流体流动控制方法领域。

背景技术

随着对换热设备强化传热技术研究的深入，换热工质的低导热系数已成为研究开发新一代高效冷却技术的主要障碍。为进一步研制体积小、重量轻、传热性能好的高效紧凑式换热设备以满足高热负荷传热要求，必须从工质本身入手提高其导热系数。由于固体颗粒的导热系数比液体可以大几个量级，提高液体导热系数的一种有效方式是在液体中添加金属、非金属或聚合物固体悬浮颗粒，其液体有效导热系数将比纯液体的导热系数有很大提高。但毫米或微米级的粒子在实际应用中容易引起磨损、堵塞等不良结果，限制了添加悬浮颗粒的流体在工业中的实际应用。纳米颗粒，即粒子尺寸为1-100 nm的微颗粒，由于具有独特的光学、电学和化学特性，并能减小与壁面的磨损，使得纳米颗粒添加到工业上常用的一些传热流体。磁性液体是借助于表面活性剂的作用，将纳米级的磁性粒子均匀分散在基载液中而形成的稳定胶体，在重力场和磁场作用下人能保持长期稳定。磁性液体因其独特的磁流变特性，被认为是材料科学领域最具有发展潜力的新型智能材料，也作为一种良好的传热流体被使用。如果能精确地控制磁性流体的流动，则在控制热交换效率等方面有很大的进步。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种控制磁性液体流动的方法。提出在容器内流动的磁性流体外部施加梯度磁场，通过控制梯度磁场的梯度大小和梯度方向，达到控制磁性流体流动的目的，通过控制磁性流体的流动，可以控制热交换的效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种控制磁性液体流动的方法，包括如下步骤：

a．将磁场发生装置对称布置于通道容器两侧，将磁性液体置于通道容器内；

b．磁场发生装置产生梯度磁场，调节梯度磁场的梯度方向，当磁场发生装置产生的梯度磁场的梯度方向与磁性液体流动方向相同时，磁性液体内磁性纳米颗粒在磁力的作用下，流动速度加快；当磁场发生装置产生的梯度磁场的梯度方向与磁性液体流动方向相反时，磁性液体内磁性纳米颗粒在磁力的作用下，流动速度减慢；通过调节磁场梯度的大小，来进一步达到控制磁性液体流动的目的。

所述磁性液体是借助于表面活性剂的作用，将磁性纳米颗粒均匀分散在基载液中而形成的稳定胶体；所述磁性纳米颗粒为铁磁性或其他的磁性颗粒，所述基载液为水基或油基。

本发明与现有技术相比较，具有显而易见的突出实质性特点：

本发明结构新颖，方法独特，在热交换器、冷却回路与能量转换领域有广泛的科学和应用价值。

附图说明

图1是本发明方法使用的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，一种控制磁性液体流动的方法，包括如下步骤：

a．将磁场发生装置1对称布置于通道容器2两侧，将磁性液体3置于通道容器2内；

b．磁场发生装置1产生梯度磁场，调节梯度磁场的梯度方向，当磁场发生装置1产生的梯度磁场的梯度方向与磁性液体3流动方向相同时，磁性液体3内磁性纳米颗粒在磁力的作用下，流动速度加快；当磁场发生装置1产生的梯度磁场的梯度方向与磁性液体3流动方向相反时，磁性液体3内磁性纳米颗粒在磁力的作用下，流动速度减慢；通过调节磁场梯度的大小，来进一步达到控制磁性液体3流动的目的。

本实施例中，所述磁场发生装置1采用直流电源供电，磁性液体3采用水基Fe₃O₄磁性液体。

实施例2

本实施例与实施例1的实施方案基本相同，不同之处在于：

本实施例中，所述磁场发生装置1采用交流电源供电，磁性液体3采用油基FeSO₄磁性液体。