磁流体推进器优化设计及对比研究

为降低船舶推进噪声,提升船舶隐蔽性能,本文针对主要的磁流体推进器拓扑进行了优化设计与对比研究,对这几种磁流体推进器的拓扑结构分别进行参数化建模,建立对应的解析模型。基于解析模型计算每种磁流体推进器的性能参数,全面分析了结构参数和激励特性对于磁流体推进器性能的影响性。并且基于结构参数与激励特性的分析,在一定的约束内完成各类拓扑结构的优化设计。根据每种磁流体推进器性能最优的解重新建立模型,考虑实际应用时的场景,对比分析这些磁流体推进器的性能特点,并指出各类的磁流体推进器类型提升性能的方向。

三相交流螺旋通道磁流体推进器

本文提出一种新型交流磁流体推进器结构—三相交流螺旋通道磁流体推进器。在给定磁场边界条件的情况下,分析了螺旋通道区域的磁场的分布。在此基础上,推导了推进器的电磁力、电磁功率、电磁效率与各参量的关系式。最后论述了这种结构的推进器与已经提出的交流磁流体推进器相比所具有的优点。

船舶磁流体推进技术研究

本文叙述了船舶磁流体推进技术的发展概况、工作原理及工作特点 ,设计了常导直流磁流体推进的单体小水线面水翼复合型船试验模型 ,对此进行了详细的试验研究 。

船舶磁流体推进监控系统设计

随着超导磁体技术的发展,船舶磁流体推进从概念步入实用。简要介绍磁流体推进的基本原理和磁流体推进器的类型和基本结构。针对磁流体推进装置设计了一套推进监控系统,该系统通过网络化实现对磁流体推进装置的控制、安保和监测报警功能。

螺旋通道磁流体推进器端部电场及其影响因素的研究

为了揭示螺旋通道磁流体推进器内部能量损失机制,本文从焦耳热能量损失角度建立了端部电场的研究方法,通过定义四个无量纲数表征量化磁流体推进器的端部电场;在比较端部电场对螺旋通道磁流体推进器性能特性影响的基础上,进一步研究了外加电压、流场、螺距、整流器和导流器对端部电场的影响,得到了端部电场的影响因素和变化规律。本文的研究方法和研究结果可为高效螺旋通道磁流体推进器的优化设计提供指导和依据。

提高磁流体推进器电磁效率的一种方法

本文从推进原理上比较了磁流体推进器推进导电流体过程与通电固态导体(例如金属导线)在磁场中受到安培力过程中的主要差异。根据这种差异,提出了在流体中人工加入不导电间隔(例如产生隔断流体的空气泡)提高磁流体推进器电磁效率的方法,分析了这种方法可能带来的缺点及其解决方案,以及该方法的适用范围(主要在低速起步阶段)。

交流磁流体推进血液驱动装置的初步研究

磁流体推进是用于将导电流体(如海水、血液、液态金属等)进行增压,输送和推进的一种电工新技术。根据外加磁场特性的不同,磁流体推进可分为直流和交流两种方式。根据交流磁流体推进的基本原理和血液的导电特性,提出了一种新型的血液驱动装置———交流磁流体血液驱动泵。在这种血液驱动装置中,血液中没有运动的机械部件,也没有周期性的机械变形,因此这种驱动方式对血液没有机械挤压的破坏作用,降低了血液驱动过程中血液生化特性受到的消极影响。所以,这种新型的血液驱动方式的研究对人工心脏辅助装置有重要意义。

直管式磁流体推进系统耦合场的数值计算

提出了直管式磁流体推进装置的二维数学模型 ,并用有限元法和有限差分法数值求解 ,得到了推进系统中流速、电流、洛伦兹力和压力的分布 .通过不同磁场下管道内流速分布的对比 ,清楚地显示出哈特曼效应 ,即磁场强弱对管道截面速度分布的影响 .

直管式磁流体推进系统的数值仿真和试验研究

为了对磁流体推进装置中电流场和流速场有较深入的了解 ,提出了直管式磁流体推进装置的二维模型 ,用有限元和有限差分法获得到了稳态时推进系统中的流速分布和电流分布 ,以及推进系统中洛伦兹力和压力分布 ,通过和试验数据的对比 。

船舶磁流体推进技术的实际应用

船舶磁流体推进是一种新型推进方式，许多国家对此技术进行详细研究。本文简单介绍此项技术的基本工作原理和特点，详细阐述现阶段各国研究方向和工程应用事例。虽然磁流体推进技术目前尚处在初级阶段，但随着许多关键技术的深入研究和突破，已使人们看到了希望。

磁流体推进器通道流体动力学分析模型发展概况

ＭＨＤ通道的流体动力学分析是通道结构设计技术的理论基础。ＭＨＤ通道内的海水流动阻力除了受海水在通道内的流动状态（层流、紊流、边界层、二相流）、通道的几何形状和表面粗糙度的影响外，也受磁场、电场作用下的哈脱曼效应的影响。本文概述了国外ＭＨＤ通道的一维和二维流体动力学分析模型，针对我们的实际情况，提出一些想法供同行学者参考。

磁流体推进器的数学模型

本文根据电磁学和流体力学的基本定律，结合磁流体推进器结构和运行特点，建立了一套比较完整的数学模型，它包括基本方程、稳态运方程、效率方程、标么速度和效率方程，从而为磁流体推进器的电磁场和流场的分布状况，流体的运动规律、稳态运行特性、磁流体转换效率和推进效率。通道损耗对推进性能影响的理论分析和计算奠定了基础。

磁流体推进器的推进性能影响因素分析

文章首先简单介绍了磁流体推进技术的原理及特点,从螺旋型磁流体推进器设计的角度,分析了影响磁流体推进性能的因素,确定了磁体外径、磁体长度、通道数量、磁场强度与推进效率之间的相互制约关系,为螺旋型磁流体推进器的平台应用提供了设计思路。

船用磁流体推进技术应用前景展望

介绍了船用磁流体推进技术的特点及相关影响因素,重点对制约其当前发展的相关技术问题进行了归纳总结,同时对其未来应用前景进行了展望。磁流体推进具有显著的优势,随着相关技术领域的发展与完善,其将有效推动船用推进方式的发展。

采用海水磁流体推进的水下运载器

应用洛伦兹力作用于周围海水的水下运载器推进器具有四种不同的方案：交流和直流，外部磁场力方式和内部槽道型方式。鉴于空间限制和速度和速度方面的考虑，目前的分析集中在内部推进器方案上。讨论了磁流全泵喷推进器的理论。介绍了基于“双重控制容积”分析的磁流体推进器，以及潜器航速，效率和推力的计算。讨论了几种不同类型的水下运载器，包括鱼雷，遥控潜器，水下自主潜器及潜艇。分析结果表明，这种推进器的速度性能与海水导电率和磁场强度的平方成正比增长；同时表明带有较长磁流体槽道的较大系统的运载器能量效率更高。目前，应用螺旋浆推进器系统的潜艇已经获得20－42kn的航速。基于解析的参数研究，利用稍作修改的压水堆作为动力源的磁流体推进器，可在此范围内获得运载器的速度。如果同时采用液态金融增殖反应器，可达到更大的水下航速。磁流体推进器还能减少水动力阻力，减少维护量降低可检测性。

无人自主潜器磁流体推进研究

介绍在无人自主潜器上运用磁流体推进的研究。在无人自主潜器上运用带磁流体推进的超导磁体，减少磁场泄漏是很重要的，因为这将影响到这类潜器上的设各功能且易于被飞机上的机载磁性探测仪发现。建议采用一个超导磁体的分析模型并显示对其磁场的模拟结果。

磁流体推进技术应用及展望

文章主要介绍磁流体推进器原理,模型试验,优缺点及研究开发中的问题。它是利用通电海水在磁场中会受到电磁力的作用原理来提供动力。在开发研究上,要提高推进效率且减少海水中焦耳热功率的散失就要求产生很强的磁场,而常规磁体远远不能满足使用的要求,这就对高温超导体的发展提出要求。尽管高温超导磁体的研究有一些突破性进展,但是距离实用化阶段还有一段艰难的历程。除此之外,由于通电海水会发生电解反应,不仅会影响到电极的使用寿命还会产生气泡影响隐蔽性,电极技术也制约着磁流体推进的发展。

潜艇磁流体推进的压力作用

潜艇磁流体推进效率计算的主要难点之一,在于估计压差阻力对潜艇的影响。艇表面的压强分布,部分由推进导管入口周围的负压所确定。与常规的潜艇推进不同,即使是流线型体,其净压差阻力也不为零。本文阐述了一种计算此压力作用的方法,并得到一个压差阻力的简单表达式。它有利于建立关于推进效率的显方程式,强调了磁能贮存对于磁流体推进效率的重要意义。

超导磁流体推进技术

传统机械传动类推进器（如螺旋桨、水泵喷水推进器等）主要使用机械动力作为推力，但传统推进器具有机械振动强、噪音大、隐蔽性差等缺点。磁流体推进器是利用局部空间内海水中电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生推进力的一种新型推进装置，可用于船舶、鱼雷、潜艇等水中作业工具。由于其具有振动小、噪声低、操作灵活等优点，因此在潜艇等军事单位方面极具研究和应用价值。