CN100552368C - 热磁对流式磁性流体对流换热系统 - Google Patents
热磁对流式磁性流体对流换热系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100552368C CN100552368C CNB2006101655294A CN200610165529A CN100552368C CN 100552368 C CN100552368 C CN 100552368C CN B2006101655294 A CNB2006101655294 A CN B2006101655294A CN 200610165529 A CN200610165529 A CN 200610165529A CN 100552368 C CN100552368 C CN 100552368C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic fluid
- convection
- magnetic
- heat
- pipe line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000005408 paramagnetism Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
本发明公开了属于磁性流体和强化换热技术领域的一种热磁对流式磁性流体对流换热系统。在磁性流体对流驱动封闭管路内的加热区放置加热器，磁极固定在加热器两边的磁性流体对流驱动封闭管路外侧，加热区位于磁极对称中心的一侧，散热器发置在磁性流体对流驱动封闭管路上。在磁性流体对流驱动封闭管路内，流动的磁性流体不断将热量从加热器所在的加热区带走，然后磁性流体流经散热器，散热器将热量散发至外部设备，形成热磁对流式循环流动；并维持磁极两侧温度分布的不均衡，保证磁性流体的循环流动。磁性流体的基液可以采用高导热液体，进一步提高换热系统的效率。本发明具有结构简单、体积小、无机械运动部件、无能耗、无噪声和维护简单的特点。
Description
技术领域
本发明属于磁性流体和强化换热技术领域，特别涉及的是以磁性流体在梯度磁场中的热磁对流原理为基础，以磁性流体为介质，采用非机械方式驱动，无能耗和运动部件的强迫对流换热的一种热磁对流式磁性流体对流换热系统。
背景技术
强迫对流换热是工业上大量应用换热方式，需要用机械泵驱动流体在换热器内的流动。在一些特殊领域，因可靠性、体积、噪声和能耗等原因机械泵的使用受到限制，本发明以磁性流体为工质，以磁性流体的热磁对流原理驱动，可以解决传统受迫对流换热系统中存在的上述问题。
磁性流体的热磁对流作为物理现象已有一些研究，文献《水平圆管通道内热磁对流的实验研究》(工程热物理学报第26卷第2期2005.2)对空气的热磁对流进行了分析。但空气为弱磁性，因此以空气为介质的热磁对流强度低，且需庞大设备来产生强磁场。由纳米级的强磁性微粒高度弥散于液体之中形成稳定胶体体系的磁性流体具有较高的磁化率，同时具有磁性和流动性，具有独特的磁学和流体力学特性；本发明正是利用它的超顺磁性，实现热磁对流式磁性流体对流换热系统。
发明内容
本发明的目的是提供以磁性流体的热磁对流原理为基础的一种热磁对流式磁性流体对流换热系统。磁性流体流对流驱动放置在封闭管路4的加热区2中的加热器5，磁极1固定在封闭管路4的加热区2两侧外侧，加热器5位于加热区内，利用外部热源加热封闭管路4内的磁性流体，其特征在于，加热器5放置在封闭管路4的封闭管内；散热器3设置在磁性流体对流驱动封闭管路4上；从而，在磁性流体对流驱动的封闭管路4内，流动的磁性流体不断通过加热器5将热量从热端带走，然后磁性流体流经散热器3将热量散发至外部设备，完成一个循环，形成热磁对流式循环流动；并维持磁极两侧温度分布的不均衡，保证磁性流体的循环流动。
所述磁极分别为电磁体或永磁体的两个磁极。
本发明的有益效果是热量以磁性流体为工质，从热端传输到冷端；通过磁化率的温度效应过程，热量同时驱动了磁性流体在循环管路中的流动。通过使用高导热基液的磁性流体可提高换热系统的效率。本发明具有结构简单、体积小、无机械运动部件、无能耗、无噪声和维护简单的特点。
附图说明
图1是磁性流体热磁对流的原理图。
图2是热磁对流式磁性流体对流换热系统的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种热磁对流式磁性流体对流换热系统。在图2所示热磁对流式磁性流体对流换热系统的示意图中，在该系统封闭管路4的加热区2放置加热器5，磁极1固定在封闭管路4的加热区2两侧外侧，并使加热区位于磁极对称中心的一侧，散热器3设置在磁性流体对流驱动封闭管路4上。
结合附图对本发明的具体实施过程做进一步的描述。
本发明基于磁性流体的热磁对流原理，如图1所示。顺磁性流体的磁化率符合居里定律，磁化率随温度升高而降低，在磁极一侧的加热区内，磁性流体因温度较高而磁化率较低，因而受到的磁场力较弱，从而形成两侧磁场力的不平衡而驱动磁性流体的流动。如图2所示，在磁性流体对流驱动封闭管路4内，流动的磁性流体不断通过加热器5将热量从热端带走，进入磁性流体内部，然后磁性流体流经散热器3，散热器3将热量散发至外部设备，完成一个循环，形成热磁对流式循环流动；并维持磁极两侧温度分布的不均衡，保证磁性流体的循环流动。
本发明的五个关键设备及附属设备组成：磁极1(电磁体或永磁体)，加热器5，散热器3和磁性流体对流驱动封闭管路4。其中的加热器5是用于将热量从热端传递到管路内加热磁流体的装置(例如热管)，散热器3用于将磁流体携带的热量传递给外部设备。磁性流体通过循环管路依次流过各设备，它们共同组成热磁对流式磁性流体对流换热系统，通过强迫对流方式形成热磁对流式循环流动。热磁对流式循环流动的磁化过程为：温度较低的磁性流体在接近磁场时被磁化，受到磁场吸引力作用；被磁化的磁性流体被加热器5加热，温度升高发生退磁，虽然在磁场附近，但磁场吸引力较弱；温度较高的磁性流体远离磁场时退磁。
对于传热过程，磁性流体的基液可以采用高导热液体，进一步提高换热系统的效率。磁性流体同时具有磁性和流动性，具有许多独特的磁学和流体力学特性；最重要是具有超顺磁性，以实现热磁对流。上述磁性流体，包括基液为高导热液体的磁性液体，市场有售(安徽金科磁性液体有限公司W系列水基磁流体和C系列高导热磁流体，网址http://www.jk-nano.com，)它是本发明的工作物质。
Claims (2)
1.一种热磁对流式磁性流体对流换热系统，磁性流体流对流驱动放置在封闭管路(4)的加热区(2)中的加热器(5)，磁极(1)固定在封闭管路(4)的加热区(2)两侧外侧，加热器(5)位于加热区内，利用外部热源加热封闭管路(4)内的磁性流体，其特征在于，加热器(5)放置在封闭管路(4)的封闭管内；散热器(3)设置在磁性流体对流驱动封闭管路(4)上；从而，在磁性流体对流驱动的封闭管路(4)内，流动的磁性流体不断通过加热器(5)将热量从热端带走，然后磁性流体流经散热器(3)将热量散发至外部设备，完成一个循环，形成热磁对流式循环流动；并维持磁极两侧温度分布的不均衡，保证磁性流体的循环流动。
2.根据权利要求1所述热磁对流式磁性流体对流换热系统，其特征在于，所述磁极为电磁体的磁极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006101655294A CN100552368C (zh) | 2006-12-21 | 2006-12-21 | 热磁对流式磁性流体对流换热系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006101655294A CN100552368C (zh) | 2006-12-21 | 2006-12-21 | 热磁对流式磁性流体对流换热系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1995898A CN1995898A (zh) | 2007-07-11 |
| CN100552368C true CN100552368C (zh) | 2009-10-21 |
Family
ID=38251049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2006101655294A Expired - Fee Related CN100552368C (zh) | 2006-12-21 | 2006-12-21 | 热磁对流式磁性流体对流换热系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100552368C (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2464299B (en) * | 2008-10-09 | 2013-05-08 | Ibrahim Ghulam Murad Ali | A system and method for increasing efficiency in a radiator |
| CN104792218B (zh) * | 2015-04-22 | 2017-10-24 | 浙江大学 | 利用热磁对流强化低温含氧流体传热的方法及装置 |
| CN106197117A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-07 | 苏州暖舍节能科技有限公司 | 一种微通道换热器系统 |
| JP6517768B2 (ja) | 2016-10-07 | 2019-05-22 | トヨタ自動車株式会社 | 磁性流体駆動装置及び磁性流体駆動方法 |
| CN106767084A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种非接触式混合流体强化换热方法及换热装置 |
| CN110072367A (zh) * | 2018-01-21 | 2019-07-30 | 大连良华科技有限公司 | 一种磁力散热装置 |
| CN110072366A (zh) * | 2018-01-21 | 2019-07-30 | 大连良华科技有限公司 | 一种双动力磁力散热装置 |
| CN110926244A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-27 | 南方科技大学 | 一种磁流体换热装置 |
| TWI768333B (zh) * | 2020-04-28 | 2022-06-21 | 宏碁股份有限公司 | 散熱模組與電子裝置 |
| CN111551069A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-18 | 山东大学 | 一种提高沸腾换热效率的方法、系统及应用 |
| CN111912267B (zh) * | 2020-06-24 | 2021-12-28 | 西安交通大学 | 一种纳米磁性流体磁驱动热管 |
| CN112229739B (zh) * | 2020-09-30 | 2023-03-24 | 太原理工大学 | 一种配合ct在线扫描的高温高压岩石三轴实验装置 |
-
2006
- 2006-12-21 CN CNB2006101655294A patent/CN100552368C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 磁流体的热力学特性和应用. 刘俊红，顾建明.功能材料与器件学报，第8卷第3期. 2002 |
| 磁流体的热力学特性和应用. 刘俊红，顾建明.功能材料与器件学报，第8卷第3期. 2002 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1995898A (zh) | 2007-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100552368C (zh) | 热磁对流式磁性流体对流换热系统 | |
| Eriksen et al. | Design and experimental tests of a rotary active magnetic regenerator prototype | |
| Jacobs et al. | The performance of a large-scale rotary magnetic refrigerator | |
| CN103095183B (zh) | 磁热发电机 | |
| Vasile et al. | Innovative design of a magnetocaloric system | |
| ZA200608704B (en) | Device and method for generating thermal units with magnetocaloric material | |
| JP4336902B2 (ja) | 強制対流式熱移送装置 | |
| CN101754660A (zh) | 水冷式散热系统及其水冷装置 | |
| CN201152892Y (zh) | 磁共振系统的梯度线圈的冷却装置 | |
| Yamaguchi et al. | Long distance heat transport device using temperature sensitive magnetic fluid | |
| CN109539625B (zh) | 一种基于脉冲磁场的可调节型磁制冷装置 | |
| KR100684527B1 (ko) | 자기냉동기용 자기열교환유닛 | |
| CN209783037U (zh) | 一种基于脉冲磁场的可调节型磁制冷装置 | |
| CN2847175Y (zh) | 一种半导体制冷的热磁循环散热装置 | |
| CN100368742C (zh) | 一种自然对流换热式室温磁制冷装置 | |
| CN201318845Y (zh) | 采用热泵融霜的低温型调温除湿机 | |
| CN103338615B (zh) | 一种降低噪音的冷却装置及方法 | |
| TWI243884B (en) | Reciprocating and rotary magnetic refrigeration apparatus | |
| CN206469539U (zh) | 一种基于液态工质的磁制冷机 | |
| CN212720471U (zh) | 一种冷热交换单水泵循环系统 | |
| CN109506390A (zh) | 一种基于脉冲磁场的微型cpu芯片冷却装置 | |
| CN204128050U (zh) | 一种空气能潆射供暖供热机组 | |
| CN208295093U (zh) | 双驱动减速器 | |
| US8966912B2 (en) | Heat exchanging system | |
| CN108692126B (zh) | 一种基于电磁感应的混流式管道加热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091021 Termination date: 20100121 |