董冰 倪家彬 苏莹 任意

摘 要：磁流体密封作为一种新型的磁流体密封方式，现已在气体密封方面得到广泛应用，而磁流体液体密封因界面不稳定未得到实践。因此，本文首先分析了水轮机主轴磁流体密封液液稳定性机理，然后从液体分层和界面波动性上对磁流体密封液液界面稳定性分析，从而得出磁流体密封界面稳定性相关结论，从而为水轮机主轴磁流体密封提供理论依据。

关键词：水轮机主轴;磁流体密封;液体分层;界面稳定性

引言

磁流体，又被称为磁性纳米流体、磁性胶体或铁磁流体。磁流体主要由纳米固体磁性颗粒、基液和表面分散剂三部分组成。纳米固体磁性颗粒，又称为分散相，粒子直径大小一般為3～10nm，其中主要由强磁性的元素及其化合物组成。基液，又称为分散介质，主要分为极性和非极性两大类。表面活性剂，又称为分散剂，主要作用是将固体磁性颗粒均匀分散于基液中，防止固体磁性颗粒在基液中发生聚沉。磁流体相对于其他液体而言，可在外磁场的作用下，可以改变介质的物理性质，从而显现表观磁性。因此，磁流体也用于密封行业。同时，磁流体相对于传统密封而言，具有零泄漏、使用寿命长、可靠性高和完全无污染等优点，现在已经得到广泛研究。但是，目前磁流体密封还存在较多的问题，还不能用于长时间密封液体，对于气体密封而言，现已得到广泛的应用。磁流体密封失效的主要问题在于磁流体密封液体界面的不稳定，从而造成磁流体密封失效。……