磁补偿微重力环境实现及磁流体微重力内角流动研究

• 作者: 沈逸 张泽宇 梁益涛 黄永华 耑锐 张亮 卜劭华
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 微重力 毛细流动 磁补偿 水基磁流体 接触角 内角
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 3490-3499
• 页数: 9页
• 分类号: V511+.6,O361
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200291

摘要

由于表面张力的作用，流体在微重力环境中沿一定夹角的内角壁面爬升过程与常重力状态不同。为了对微重力内角流动的物理过程进行研究，利用磁补偿方法搭建了常温磁流体微重力补偿实验台，实现了目标区域内纵向小于5%非均匀度的磁补偿微重力环境。并对不同重力条件下水基磁流体沿若干材料内角爬升过程进行了可视化实验研究，探究了微重力环境下流体与材料间的接触角以及内角角度对液体导流性能的影响以及毛细流动规律。结果表明，在满足Concus-Finn条件时，液面爬升高度和重力加速度近似呈反比关系。接触角和内角角度越小，流体输运能力越强，且重力水平越低，越为明显。当不满足Concus-Finn条件时，液面爬升高度和重力加速度近似呈线性关系，接触角和内角角度对流体输运能力的影响并不明显。