Технологии управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред

Технологии управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред

Автор: Найгерт Катарина Валерьевна, Редников Сергей Николаевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Расчет и конструирование

Статья в выпуске: 2 т.16, 2016 года.

Бесплатный доступ

Анализируются недостатки, присущие классическим гидравлическим дросселирующим устройствам, применяемым в различных прецизионных системах. Авторами рассматриваются существующие методы управления потоком жидкой среды посредством изменения гидродинамического сопротивления рабочей жидкости гидравлической системы. Описываются физические основы реализации управления гидродинамическим сопротивлением магнитореологических и электрореологических рабочих сред. Производится анализ преимуществ использования подобных систем по сравнению с классической запорно-регули-рующей гидравлической аппаратурой. Оцениваются преимущества применения магнитореологических регулирующих устройств по сравнению с электрореологическими регулирующими устройствами. На примере магнитореологических систем приводится метод расчета статических характеристик дросселирующих устройств, работающих за счет изменения гидродинамического сопротивления рабочей среды гидравлической системы. Приводится перечень исследований физико-химических свойств частиц магнетика, необходимых в определении параметров, требуемых для расчета управляющего сигнала. Представлены результаты, полученные при проведении сканирующей электронной микроскопии пробы магнитных частиц и спектроскопии магнитных частиц. Авторами описываются методы комбинированного управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред. Рассматривается прикладное значение исследований неньютоновских свойств рабочих сред. Авторы приводят пример моделирования требуемых неньютоновских свойств магнитореологической жидкости за счет применения в качестве жидкости носителя дилатантной среды. Указываются преимущества, достигаемые при использовании подобных методов комбинированного управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред и простейшие способы реализации описанных методов. Предлагается более эффективный метод комбинированного управления расходными характеристиками потока посредством вращающегося управляющего поля и дается обоснование возникающему физическому эффекту.

Еще

Магнитореологические регулирующие устройства, электрореологические регулирующие устройства, дилатантные среды, реологические свойства

Короткий адрес: https://sciup.org/147151720

IDR: 147151720   |   DOI: 10.14529/engin160206

Список литературы Технологии управления расходными характеристиками потока посредством изменения реологических свойств рабочих сред

  • Попов, Д.Н. Динамика и регулирование гидро-и пневмосистем/Д.Н. Попов. -М.: Машиностроение, 1976. -424 с.
  • Свешников, В.К. Станочные гидроприводы/В.К. Свешников, А.А. Усов. -М.: Машиностроение, 1988. -512 с.
  • Чупраков, Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики/Ю.И. Чупраков. -М.: Машиностроение, 1979. -232 с.
  • Смык, А.Ф. Физика. Электромагнетизм. Курс лекций/А.Ф. Смык. -М.: МГУП, 2007. -160 с.
  • Steven, R.A. A Review of Power Harvesting Using Piezoelectric Materials/R.A. Steven, A.S. Henry//Smart Mater. Struct. -2007 -Vol. 16, № 1. -P. 43-50. DOI: DOI: 10.1088/0964-1726/16/3/R01
  • Денисов, А.А. Электрогидро-и электрогазодинамические устройства автоматики/А.А. Денисов, В.С. Нагорный. -Л.: Машиностроение, 1979. -257 с.
  • New Composite Elastomers with Giant Magnetic Response/A.V. Chertovich, G.V. Stepanov, E.Y. Kramarenko, A.R. Khokhlov//Macromolecular Materials and Engineering. -2010. -Vol. 295, № 4. -P. 336-341. DOI: DOI: 10.1002/mame.200900301
  • Magnetization reversal of Ferromagnetic Nanoparticles Induced by a Stream of Polarized Electrons/M.A. Kozhushner, A.K. Gatin, M.V. Grishin et al.//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2016. -Vol. 414. -P. 38-44. DOI: DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.04.045
  • Martinez, B. Magnetic Properties of Gamma-Fe2O3 Nanoparticles Obtained by Vaporization Condensation in a Solar Furnace/B. Martinez, A. Roig, X. Obradors//J. Appl. Phys. -1996. -Vol. 79. -P. 2580-2586. DOI: DOI: 10.1063/1.361125
  • Magnetic and Mössbauer Spectroscopy Studies of Hollow Microcapsules Made of Silica-Coated CoFe2O4 Nanoparticles/I.S. Lyubutin, N.E. Gervits, S.S. Starchikov et al.//Smart Materials and Structures. -2015. -Vol. 25, № 1. -P. 015022. DOI: DOI: 10.1088/0964-1726/25/1/015022
  • Brigadnov, I.A. Mathematical Modeling of Magneto-Sensitive Elastomers/I.A. Brigadnov, A. Dorf-mann//Int. J. Solid. Struct. -2003. -Vol. 40. -P. 4659-4674 DOI: 10.1016/S0020-7683(03)00265-8
  • Multifunctional Properties Related to Magnetostructural Transitions in Ternary and Quaternary Heusler Alloys/I. Dubenko, A. Quetz, S. Pandey et al.//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2015. -Vol. 383. -P. 186-189 DOI: 10.1016/j.jmmm.2014.10.083
  • Фройштетер, Г.Б. Течение и теплообмен неньютоновских жидкостей в трубах/Г.Б. Фройштетер, С.Ю. Данилевич, Н.В. Радионова. -Киев: Наукова думка, 1990. -216 с.
  • Magnetic and Viscoelastic Response of Elastomers with Hard Magnetic Filler/E.Y. Kramarenko, A.V. Chertovich, G.V. Stepanov et al.//Smart Materials and Structures. -2015. -Vol. 24. -P. 035002 DOI: 10.1088/0964-1726/24/3/035002
  • Stepanov, G.V. Magnetorheological and Deformation Properties of Magnetically Controlled Elastomer with Hard Magnetic Filler/G.V. Stepanov, A.V. Chertovich, E.Y. Kramarenko//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2012. -Vol. 324 -P. 3448-3451 DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.02.062
  • Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости/У.Л. Уилкинсон. -М.: Мир, 1964. -216 с.
  • Dorfmann, A. Nonlinear Magnetoelastic Deformations/A. Dorfmann, R.W. Ogden//Q. J. Mech. Appl. Math. -2004. -Vol. 57 (4). -P. 599-622 DOI: 10.1093/qjmam/57.4.599
  • Bustamante, R. A Nonlinear Magnetoelastic Tube under Extension and Inflation in an Axial Magnetic Field: Numerical Solution/R. Bustamante, A. Dorfmann, R.W. Ogden//J. Eng. Math. -2007. -Vol. 59. -P. 139-153 DOI: 10.1007/s10665-006-9088-4
  • Bustamante, R. On Variational Formulations in Nonlinear Magnetoelastostatics/R. Bustamante, A. Dorfmann, R.W. Ogden//Math. Mech. Solids. -2008. -Vol. 13. -P. 725 DOI: 10.1177/1081286507079832v1
  • Refractive Index Sensor Based on Magnetoplasmonic Crystals/A.A. Grunin, I.R. Mukha, A.V. Chetvertukhin, A.A. Fedyanin//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2016 DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.03.069
  • Filipcsei, G. Magnetodeformation Effects and the Swelling of Ferrogels in a Uniform Magnetic Field/G. Filipcsei, M. Zrínyi//J. Phys. Condens. -2010. -Matter 22. -P. 276001 DOI: 10.1088/0953-8984/22/27/276001
  • Такетоми, С. Магнитные жидкости/C. Такетоми, С. Тикадзуми. -М.: Мир, 1993. -272 с.
  • New Manganite-Based Mediators for Self-Controlled Magnetic Heating/O.A. Shlyakhtin, V.G. Leontiev, O. Young-Jei, A.A. Kuznetsov//Smart Materials and Structures. -2007. -Vol. 16, № 5. -P. 35-39 DOI: 10.1088/0964-1726/16/5/N02
  • Material Transport of a Magnetizable Fluid by Surface Perturbation/V. Bohm, V.A. Naletova, J. Popp et al.//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2015. -Vol. 395. -P. 67-72 DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.07.036
  • Carlson, J.D. MR Fluid, Foam and Elastomer Devices/J.D. Carlson, M.R. Jolly//Mechatronics.-2000. -Vol. 10. -P. 555-569 DOI: 10.1016/S0957-4158(99)00064-1
  • Magneto Caloric Properties of Manganese (III) Porphyrins Bearing 2,6-Di-Tert-Butylphenol-groups/V.V. Korolev, T.N. Lomova, A.N. Maslennikova et al.//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2016. -Vol. 401. -P. 86-90 DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.10.014
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp