一種基于順磁性流體的氣體行為控制方法技術

本發明專利技術涉及基于順磁性液體的氣體行為控制方法。具體為：a.將充滿順磁性液體氣體通道容器置于磁場中；b.從磁場發生裝置距離較近一端氣體通道容器中吹入氣體；c.上述氣體在磁壓力作用下運動到兩磁場發生裝置中間磁場強度最小的軸線的位置處來；d.使磁場發生裝置和氣體通道容器發生水平方向的相對運動；e.上述氣體發生相應的移動，最終運動到兩個磁場發生裝置中間磁場強度最小的軸線處來；f.上述氣體在順磁性液體中形成的氣泡的移動情況同磁場發生裝置與氣體通道容器相對運動情況滿足一定的關系，實現氣體由進氣口進去后有選擇的出氣口處某個出口出氣。本發明專利技術方法新穎、結構簡單實用，在冶金工程及泡沫材料科學領域都有廣闊的科學和應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于氣體輸出控制方法領域。在冶金工程及泡沫材料科學領域都有廣闊的科學和應用價值。
技術介紹
在冶金工程和材料科學中的泡沫材料制備領域，都涉及到氣液兩相流問題。比如在連鑄技術中，對結晶器進行吹氬氣，可改變結晶器內流場并能防止水口的堵塞以及泡沫材料研究方面，尤其是泡沫金屬制備中，吹氣發泡法作為最常用的方法，都涉及到了氣體吹入在液體中的運動行為，然而在氣泡在液態流體中的運動行為的控制方面的研究卻很是不足。如果能精確調控氣泡在液態流體中的運動行為，將對多個學科帶來重要的發展動力，有著廣闊的科學研究和應用價值。
技術實現思路
針對現有研究的不足，本專利技術的目的是提供。提出在施加外部磁場作用下氣體通過裝有順磁性流體的容器通過控制外磁場位置或是容器的位置，實現對氣體流向的控制，對在冶金工程及泡沫材料制備等領域中氣泡的行為控制方面有借鑒意義。因此本專利技術在多領域中有著重要的科學研究和應用價值。為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案 基于順磁性液體的氣體運動控制方法，其特征在于采用的設備包括位置可控制的磁場發生裝置(I)和充滿順磁性液體氣體通道容器(2)，操作步驟為 a.將充滿順磁性液體氣體通道容器置于兩相同磁極傾斜一定角度相向放置的磁場發生裝置(I)形成的磁場中； b.從磁場發生裝置(I)距離較近一端氣體通道容器(2)中吹入一定流量的氣體； c.自然情況下，吹入氣體通道容器的氣體在磁壓力作用下運動到兩磁場發生裝置(I)中間磁場強度最小的軸線的位置處來； d.水平整體調節磁場發生裝置或氣體通道容器(2)的相對位置使磁場發生裝置(I)和氣體通道容器(2)發生水平方向的相對運動； e.吹入容器中的氣體發生相應的移動，最終運動到兩個磁場發生裝置(I)中間磁場強度最小的軸線處來，實現水平方向向右移動； f.氣體在順磁性液體中形成的氣泡的移動情況同磁場發生裝置(I)與氣體通道容器(2)相對運動情況滿足一定的關系，實現氣體由進氣口(3)進去后有選擇的出氣口(4)處某個出口出氣，從而實現氣體運動的控制。對所述外加磁場可以是永磁體產生的靜磁場也可以是通直流電螺線圈產生的電磁場，所述的兩磁極傾斜角度一水平線為基準，分別在0°、0°和-90°、°之間。所述順磁性流體具有選擇性,可以是一種超順磁性的鐵磁流體(frrofluid),是由納米級的磁性顆粒、基體溶液及活性劑組合而成；也可以是具有順磁性的其他流體如氯化錳(MnCl2)、金屬釓的鹽溶液硝酸釓、氯化釓(Gd (NO3) 3、GdCl3)等。所述氣體行為控制是指在本方法下容器內氣體始終從兩磁體的中間磁場強度最小的軸線上流過，這樣移動磁體或容器即使兩者發生相對運動，容器內氣體形成的氣泡會自動移動到處于中間磁場強度最小的軸線位置上的“通道”上，進而從另一端流出。本專利技術與現有技術相比較，具有顯而易見的突出實質性特點比如本專利技術結構新穎，方法獨特，具有很高的潛在的科學研究和應用價值。附圖說明圖I是本專利技術涉及的裝置示意圖。具體實施方式 下面結合附圖對本專利技術的實施例作進一步詳細描述， 實施實例I 參見圖I所示，基于順磁性液體的氣體行為控制方法，其特征在于采用的設備包括兩個位置可控制的外磁場施加裝置(I)和一個充滿順磁性流體氣體通道容器(2)，操作步驟為 a.將充滿順磁性液體氣體通道容器置于兩相同磁極傾斜一定角度相向放置的磁場發生裝置(I)形成的磁場中； b.從磁場發生裝置(I)距離較近一端氣體通道容器(2)中吹入一定流量的氣體； c.自然情況下，吹入氣體通道容器的氣體在磁壓力作用下運動到兩磁場發生裝置(I)中間磁場強度最小的軸線的位置處來； d.水平整體調節磁場發生裝置或氣體通道容器(2)的相對位置使磁場發生裝置(I)和氣體通道容器(2)發生水平方向的相對運動； e.吹入容器中的氣體發生相應的移動，最終運動到兩個磁場發生裝置(I)中間磁場強度最小的軸線處來，實現水平方向向右移動； f.氣體在順磁性液體中形成的氣泡的移動情況同磁場發生裝置(I)與氣體通道容器(2)相對運動情況滿足一定的關系，實現氣體由進氣口(3)進去后有選擇的出氣口(4)處某個出口出氣，從而實現氣體運動的控制。 本實施實例中，對所述外加磁場選擇兩塊強磁性的釹鐵硼(NdFeB)永磁體，將兩組磁鐵N極相對并分別傾斜一定角度，本實例選擇±5°。對于順磁性流體本實例選擇水基的磁性流體，按照上述步驟將以一定流量將空氣吹入磁流體容器中，氣泡自動運動到永磁體中間磁場強度最小的軸線位置上，移動磁體氣泡隨之移動扔處于中間磁場強度最小的軸線位置，直到從出口處流出。實施實例2 本實施例與實施例一的技術方案基本相同，不同之處在于 本實施實例中，對所述外加磁場選擇兩塊強磁性的釹鐵硼(NdFeB)永磁體，將兩組磁鐵N極相對并分別傾斜一定角度，本實例選擇±10°。對于順磁性流體本實例選擇煤油基的磁性流體，按照上述步驟將以一定流量將空氣吹入磁流體容器中，氣泡自動運動到永磁體中間磁場強度最小的軸線位置上，移動磁體氣泡隨之移動扔處于中間磁場強度最小的軸線位置，直到從出口處流出。上面結合附圖對本專利技術實施例進行了說明，但本專利技術不限于上述實施例，還可以根據本專利技術的專利技術創造的目的做出多種變化，凡依據本專利技術技術方案的精神實質和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，只要符合本專利技術的專利技術目的，只 要不背離本專利技術的技術原理和專利技術構思，都屬于本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于順磁性液體的氣體運動控制方法，其特征在于采用的設備包括：位置可控制的磁場發生裝置（1）和充滿順磁性液體氣體通道容器（2），操作步驟為：a.將充滿順磁性液體氣體通道容器置于兩相同磁極傾斜一定角度相向放置的磁場發生裝置（1）形成的磁場中；b.從磁場發生裝置（1）距離較近一端氣體通道容器（2）中吹入一定流量的氣體；c.自然情況下，吹入氣體通道容器的氣體在磁壓力作用下運動到兩磁場發生裝置（1）中間磁場強度最小的軸線的位置處來；d.水平整體調節磁場發生裝置或氣體通道容器（2）的相對位置使磁場發生裝置（1）和氣體通道容器（2）發生水平方向的相對運動；e.吹入容器中的氣體發生相應的移動，最終運動到兩個磁場發生裝置（1）中間磁場強度最小的軸線處來，實現水平方向向右移動；f.氣體在順磁性液體中形成的氣泡的移動情況同磁場發生裝置（1）與氣體通道容器（2）相對運動情況滿足一定的關系，實現氣體由進氣口（3）進去后有選擇的出氣口（4）處某個出口出氣，從而實現氣體運動的控制。

【技術特征摘要】
1.基于順磁性液體的氣體運動控制方法，其特征在于采用的設備包括位置可控制的磁場發生裝置(I)和充滿順磁性液體氣體通道容器(2)，操作步驟為 a.將充滿順磁性液體氣體通道容器置于兩相同磁極傾斜一定角度相向放置的磁場發生裝置(I)形成的磁場中； b.從磁場發生裝置(I)距離較近一端氣體通道容器(2)中吹入一定流量的氣體； c.自然情況下，吹入氣體通道容器的氣體在磁壓力作用下運動到兩磁場發生裝置(I)中間磁場強度最小的軸線的位置處來； d.水平整體調節磁場發生裝置或氣體通道容器(2)的相對位置使磁場發生裝置(I)和氣體通道容器(2)發生水平方向的相對運動； e.吹入容器中的氣體發生相應的移動，最終運動到兩個磁場發生裝置(I)中間磁場強度最小的軸線處來，實現水平方向向右移動； f.氣體在順磁性液體中形成的氣泡的移動情況同磁場發生裝置(I)與氣體通道容器(2)相對運動情況滿足一定的關系，實現氣體由進氣ロ(3)進去后有選擇的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷作勝，張利杰，陳超越，金效興，陽小華，任忠鳴，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：發明
國別省市：