磁性流体密封能力的数值计算分析 磁场和磁性流体的饱和磁化强度对磁性流体的密封有着直接的影响磁性流体密封间隙的变化、转轴偏心、磁性流体的量、转轴直径、离心力等对磁性流体密封间隙处的磁场产生影响，同时也对磁性流体的密封压差也产生影响本文定量的分析了密封间隙、转轴偏心、转轴直径、离心力对磁性流体密封能力的影响 影响磁性流体旋转轴密封能力的因素很多，其中磁性流体的材料特性，磁场的强度对轴密封有着直接的影响，对于材料相同和构造相似的密封装置而言，转轴的偏心、密封间隙的变化以及在转轴的直径、离心力的作用都会对密封能力产生影响分析这些因素的影响对磁性流体密封的设计和使用是十分重要的本文采用数值计算方法分析了设计与制造因素对密封能力的影响 1、密封的理论根底 一般而言，外加磁场较强，磁性流体处于饱和状态，其磁化强度近似等于其饱和磁化强度Ms，不考虑旋转时离心力的作用，磁性流体单级密封内任一点处的压强为: 式中h ——沿重力方向自参考点至磁性流体微团的距离，C ——积分常数，由边界条件确定 当磁性流体较多时，可以认为在极限状态下，此时流体低压侧的磁感应强度为0，忽略重力作用，单级轴密封的极限密封压强差近似为： 当转轴以角速度w0旋转时，此时磁性流体还会受到离心力的作用。
假设转轴半径为R1，磁极内径为R2，则旋转密封磁性流体内的压强为： 式中： 2、外加磁场强度及磁性流体磁化强度对密封压差的影响 从式（2）可以看出，磁性流体的密封压差与外加磁场强度成正比，与磁性流体的饱和磁化强度成正比因此，为提高磁性流体的密封能力，应提高磁场强度，采用磁性强的磁性流体 3、密封间隙对密封压差的影响 密封压差取决于磁场的强弱当密封间隙发生变化时，由于永磁体的体积不变，磁势不变，随着密封间隙的增大，密封间隙处的磁感应强度会变小图1所示为密封间隙内磁感应强度沿轴向的分布随着密封间隙的不断增加，密封间隙内的磁感应强度最大值逐步减小 在磁性流体量不变的前提下，因为密封压差正比于磁感应强度，所以随着密封间隙的增加，密封压差减小图2所示为磁性流体密封压强差与密封间隙的关系在加工精度允许的前提下，密封间隙应取得小些 除设计与制造因素决定密封间隙外，转轴偏心的影响也与间隙的影响相似当转轴产生偏心作用时，密封间隙沿圆周方向分布不均匀在磁性流体量不变的情况下，对于整个密封装置而言，气隙大的位置对应的压强差就是整个装置的压强差偏心距越大，密封压强差越小。
图3所示为磁性流体密封压差与转轴偏心的关系其中，转轴直径为10mm，密封间隙为0.5mm。