[發明專利]一種螺旋通道直流磁流體泵

有效

• 申請號: 201910069487.1
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109639095B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 趙凌志;彭愛武;陳小強;李建;王鋒;劉保林;李然;夏琦;劉艷嬌;張慶賀;沙次文
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02K44/02
• 分類號: H02K44/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種螺旋通道直流磁流體泵，由圓柱形磁體(1)和螺旋通道(2)組成；螺旋通道(2)穿過圓柱形磁體(1)的磁孔，圓柱形磁體(1)的軸向長度小于螺旋通道(2)的軸向長度；導電流體切向或軸向流入螺旋通道(2)，在螺旋通道(2)內受圓周方向電磁力作用，做均勻螺旋流動，切向流出螺旋通道(2)，

其特征在于：所述圓柱形磁體(1)產生軸向磁場，磁孔截面為圓形，采用圓柱形Halbach永磁磁體；

所述圓柱形Halbach永磁磁體的幾何結構具有軸對稱性，由2n+3個磁環(1-1)、導磁性的外殼(1-2)和圓柱形的磁場空間(1-3)組成，在磁場空間(1-3)產生具有軸對稱性的磁場，且在磁場空間(1-3)的軸向中間區域主要產生軸向磁場；2n+3個磁環沿軸向依次疊加，2n+3個磁環的內部圓柱空間為磁場空間，外殼同軸置于2n+3個磁環的外周，n2，每個磁環的幾何結構和磁化方向具有軸對稱性；第2號磁環到第2n+2號磁環組成主磁路，磁化方向從第2號磁環到第2n+2號磁環按逆時針變化，從任一軸截面看，相鄰磁環的磁化方向相差360°/2n；端磁環即第1號磁環和第2n+3號磁環，和中磁環即第n+2號磁環的磁化方向均為軸向，且端磁環和中磁環的磁化方向相反；第2號磁環和第2n+2號磁環的磁化方向均為徑向、且磁化方向相反。

2.按照權利要求1所述的一種螺旋通道直流磁流體泵，其特征在于：導電流體切向流入、切向流出直流磁流體泵時，所述的螺旋通道(2)由外電極(2-1)、端部柱面外壁(2-2、2-3)、通道入口(2-4)、通道出口(2-5)、內電極(2-6)、螺旋葉片(2-7)和端部柱體(2-8、2-9)組成，為導電流體的流動空間；外電極(2-1)為圓筒狀、內電極(2-6)為圓柱形，外電極(2-1)和內電極(2-6)同軸；通道入口(2-4)、端部柱面外壁(2-2)和端部柱體(2-8)位于內電極(2-6)和外電極(2-1)的一側，通道出口(2-5)、端部柱面外壁(2-3)和端部柱體(2-9)位于內電極(2-6)和外電極(2-1)的另一側；通道入口(2-4)的下壁面、端部柱體(2-8)、內電極(2-6)、端部柱體(2-9)及通道出口(2-5)的下壁面順次光滑連接，形成導電流體流道的下壁面，通道入口(2-4)的上壁面、端部柱面外壁(2-2)、外電極(2-1)、端部柱面外壁(2-3)以及通道出口(2-5)的上壁面順次光滑連接，形成導電流體流道的上壁面，螺旋葉片(2-7)位于導電流體流道的上壁面和下壁面之間，并固定在端部柱體(2-8)、內電極(2-6)和端部柱體(2-9)的外表面；通道入口(2-4)的左壁面和右壁面分別與螺旋葉片(2-7)同側端部前兩圈葉片光滑連接，通道出口(2-5)的右壁面和左壁面分別與螺旋葉片(2-7)同側端部前兩圈葉片光滑連接，形成導電流體流道左右方向的壁面；通道入口(2-4)沿同側端部柱面外壁(2-2)的切線方向，為流線型結構；通道出口(2-5)沿同側端部柱面外壁(2-3)的切線方向，為流線型結構。

3.按照權利要求1所述的一種螺旋通道直流磁流體泵，其特征在于：導電流體軸向流入、切向流出直流磁流體泵時，所述的螺旋通道(2)由外電極(2-1)、端部柱面外壁(2-2、2-3)、通道出口(2-5)、內電極(2-6)、螺旋葉片(2-7)、端部柱體(2-9)和導流器(2-10)組成，為導電流體的流動空間；外電極(2-1)為圓筒狀、內電極(2-6)為圓柱形，外電極(2-1)和內電極(2-6)同軸；端部柱面外壁(2-2)和導流器(2-10)位于外電極(2-1)和內電極(2-6)一側，通道出口(2-5)、端部柱面外壁(2-3)和端部柱體(2-9)位于外電極(2-1)和內電極(2-6)的另一側；端部柱面外壁(2-2)、外電極(2-1)、端部柱面外壁(2-3)和通道出口(2-5)的上壁面順次光滑連接，形成導電流體流道的上壁面，導流器(2-10)的中心柱體、內電極(2-6)、端部柱體(2-9)和通道出口(2-5)的下壁面順次光滑連接，形成導電流體流道的下壁面，螺旋葉片(2-7)位于導電流體流道的上壁面和下壁面之間，并固定在端部柱體(2-9)和內電極(2-6)的外表面；導流器(2-10)的一個葉片與螺旋葉片(2-7)的一端光滑連接，通道出口(2-5)的左壁面和右壁面分別與螺旋葉片(2-7)另一端的前兩圈葉片光滑連接。