我们在此报告了脉冲磁流体等离子枪的初步研究,该枪可根据需要在预填充或气体喷射模式下运行。这些模式通过可调节的推力和比冲实现灵活和响应迅速的性能。使用分子氮推进剂的运行表明,磁流体推进器是极低地球轨道空气收集和阻力补偿的候选技术。通过利用推进剂气体动力学改变推进器内的填充率和流动碰撞性,实现双模式运行。这会导致形成不同的模式,这些模式分别以它们允许的电流驱动的磁流体波为特征,即磁爆燃和磁爆轰。这些模式构成了使用气体动力学实现响应迅速的推进器性能的基础。使用飞行时间发射诊断来表征近场流速,我们发现当气体在推进器中膨胀时,模式之间会发生相对剧烈的转变,在爆燃和爆震状态下排气速度分别在 10 到 55 公里/秒之间。处理后的质量位模拟首次让我们看到了推进器的性能以及比冲和推力之间的权衡。预计脉冲位可调性为 ≏ 22%,在突发模式下运行时推进剂填充分数不同。
了解颗粒在空气界面上的运动可能会影响广泛的科学领域和应用。diamagnetic颗粒在空气 - 磁流体界面上流动,是磁体的排斥运动。在这里,我们显示了一种运动机制,其中吸引了空气 - 磁流体界面上的磁磁颗粒,并最终被困在距磁铁偏低的距离处。还已经研究了磁性颗粒的行为,并在一个统一的框架中对运动机制进行了理论,表明颗粒在空气 - 磁磁性 - 液体界面上的运动不仅受磁能的控制,而且是由液体磁性磁性远程绘制的磁性构成的曲率相互作用,并且是液体磁性磁性的磁性磁性磁性的磁性磁性,且磁性磁性的磁性。有吸引力的运动机制已应用于定向的自组装和机器人粒子引导中。
本研究探讨了磁流体力学 (MHD) 和生物对流对混合纳米流体在具有不同基液的倒置旋转锥体上的流动动力学的综合影响。混合纳米流体由悬浮在不同基液中的纳米颗粒组成,由于磁场和生物对流现象之间的相互作用而表现出独特的热和流动特性。控制方程结合了 MHD 和生物对流的原理,采用数值方法推导和求解。分析考虑了磁场强度、锥体旋转速度、纳米颗粒体积分数和基液类型等关键参数对流动行为、传热和系统稳定性的影响。结果表明,MHD 显著影响混合纳米流体的速度和温度分布,而生物对流有助于增强混合和传热速率。此外,基液的选择在确定混合纳米流体系统的整体性能方面起着关键作用。这项研究为优化在 MHD 和生物对流效应突出的应用中利用混合纳米流体的系统的设计和操作提供了宝贵的见解。关键词:磁流体动力学 (MHD);生物对流;混合纳米流体;倒置旋转锥;基液;纳米粒子;流动动力学 PACS:47.65.-d、47.63.-b、47.35. Pq、83.50.-v
MHD 发电机:MHD 发电机(MHD 电力发电机)是一种根据磁流体力学定律将工作流体的能量转换为电能的设备。磁流体动力发电提供了一种直接从快速移动的离子化气体流中发电的方法,无需任何移动的机械部件 - 无需涡轮机和旋转发电机。MHD 发电机以及传统发电机的工作原理基于法拉第感应定律。工作原理:MHD 发电机可以被视为流体发电机。这类似于机械发电机,其中金属导体通过磁场的运动会在导体中产生电流,只是在 MHD 发电机中,金属导体被导电气体等离子体取代。当导体穿过磁场时,它会产生一个垂直于磁场和导体运动方向的电场。这是迈克尔法拉第发现的传统旋转发电机背后的原理。荷兰物理学家安东·洛伦兹提供了数学理论来量化其影响。
纳米流体干涉仪 (Mittal Enterprises-NF10) • 纳米流体(如银/金和磁流体等)的表征。 • 评估流体中适度的纳米颗粒浓度以显著增强其性能。 • 预测由于金属纳米颗粒以极低浓度悬浮在聚合物流体中而导致的热导率增强。 • 液体悬浮液中纳米颗粒的声速和压缩性。 • 研究相变并检测/评估纳米流体中的弱和强分子相互作用。 • 确定复合程度并计算此类纳米流体复合物的稳定常数。
摘要:叠加磁场影响增材制造金属部件的微观结构和力学性能。本文采用 0.2 T 静态磁场下的定向能量沉积技术制备了 Inconel 718 高温合金样品。提出了磁流体动力学一维模型来估算熔池内的流体流动。根据理论预测,施加磁场会使流体流量略有减少。结果表明,糊状区内估计的热电磁对流对亚晶粒尺寸的变化影响可以忽略不计,但足以减少难以溶解的富 Nb 相,从而将平均极限伸长率从 23% 提高到 27%。所得结果证实,外部静态磁场可以改变和提高增材制造材料的力学性能。
摘要。在当前的研究中,我们研究了含有运动微生物的 Darcy-Forchheimer 纳米液体的磁流体动力学 (MHD) 流动问题,该液体在经过非线性细长薄片时会产生粘性耗散。在纳米液体中加入旋转微生物有助于提高许多微生物系统的热效率。使用连续松弛 (SOR) 程序对单相流动问题进行了迭代求解。我们考虑了主要参数对运动微生物的流动速度、温度、密度和浓度的影响,并使用 MATLAB 在表格和图形中进行了描述。此外,我们还开发了一个比较表来检查所考虑流动问题的数值结果的准确性。Forchheimer 参数值的增加会导致速度分布的减小。根据研究结果,路易斯数和布朗运动参数往往会提高质量传输速率。
摘要:磁性小型软体机器人非常适合有针对性的药物管理、微操作和微创手术,因为它们可以非侵入性地进入狭窄的位置。目前可用的磁力操作小型软机器人基于弹性体(硅胶)和流体磁流体或液态金属,但它们有缺点。以弹性体为基础的机器人难以变形,这使得它们在极其狭窄的空间内难以操纵。虽然它们可能更容易变形,但基于流体的机器人形态不稳定,环境适应能力有限。本研究展示的非牛顿流体磁驱动粘液机器人结合了流体机器人显著的变形能力和弹性体机器人的灵活性。这些粘液机器人可以在复杂环境中的不同表面上移动,并通过直径小至 1.5 毫米的微小通道导航。它们执行的任务包括运输、摄取和抓取固体物品。磁性粘液机器人结合了非牛顿流体和弹性体的特性,为靶向药物输送和微创手术提供了有希望的解决方案。这些机器人可以在狭小而复杂的环境中移动,执行运输、摄取和抓取固体物体等任务,并适应各种表面。本综述讨论了磁性粘液机器人的设计、制备和应用,强调了它们在稳定性和生物相容性方面面临挑战的情况下,在彻底改变生物医学操作方面的潜力。关键词:粘液磁机器人,非牛顿流体,靶向药物输送系统,弹性体,磁流体,个性化医疗 1.简介 体积小且对外界信号有反应的机器人更加用户友好且侵入性更小,[1] 使其成为生物医学应用 [2] 的激动人心的候选者,例如具有微创手术和细胞移植的靶向药物输送系统。对于小型机器人控制,外部磁场是一种潜在的解决方案,因为它安全、准确且反应时间快。软弹性体与硬磁颗粒相结合用于制造大多数磁驱动软体机器人。
熔体流动对于增材制造 (AM) 过程中的质量至关重要。当施加外部磁场时,它会通过热电磁流体动力学 (TEMHD) 效应产生改变流动的力,从而可能改变最终的微观结构。然而,TEMHD 力的程度及其潜在机制仍不清楚。我们使用原位高速同步加速器 X 射线照相术和非原位断层扫描追踪钨粒子的流动,以揭示定向能量沉积 AM (DED-AM) 过程中 TEMHD 诱导流动的结构。当不施加磁场时,Marangoni 对流占主导地位,导致粒子分布相对均匀。当磁场平行于扫描方向时,会诱导 TEMHD 流动,在横截面上循环,导致粒子偏向熔池的底部和侧面。此外,向下的磁场会引起水平循环,将粒子偏向另一侧。我们的结果表明,TEMHD 可以在 DED-AM 过程中破坏熔池流动。
毫特斯拉至特斯拉级别的单片强磁感应为物理、化学和医疗系统提供了基本功能。当前的设计选项受到三维 (3D) 结构构造、电流处理和磁性材料集成方面的现有能力的限制。我们在此报告通过气相自卷膜 (S-RuM) 纳米技术将大面积和相对较厚 (~100 至 250 纳米) 的 2D 纳米膜几何转换为多圈 3D 空芯微管,并结合通过毛细力对磁流体磁性材料进行后卷集成。设计和测试了蓝宝石上的数百个 S-RuM 功率电感器,最大工作频率超过 500 MHz。单个微管电感器在 10 kHz 时实现了 1.24 H 的电感,相应的面积和体积电感密度分别为 3 H/mm 2 和 23 H/mm 3 。在 10 MHz 时,在制造的器件中模拟的磁感应强度达到数十毫特斯拉。