ISO БПИ – БГПА - БНТУ

Университет

Одно окно

Услуги

Обучение иностранных граждан

Работодателям

Факультеты

Факультет технологий управления и гуманитаризации

Научно-исследовательская лаборатория термомеханики магнитных жидкостей

Адрес:
220013, г. Минск,
пр-т Независимости, 65,
корпус 14, каб. 205
Тел.: (017) 292 85 90, 237 36 33
Факс: (017) 331 00 52

E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Факультеты

КАФЕДРЫ

ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ

ПОСТУПАЮЩИМ

СТУДЕНТАМ

Общая информация

Научно-исследовательская лаборатория термомеханики магнитных жидкостей


Основные направления научной и научно-инновационной деятельности:
Разработка и исследование новых эффективных физических механизмов управления процессами энергопереноса, в том числе с использованием нового технологического материала - магнитных жидкостей, и создание на их основе новых энергоэффективных устройств и технологий.
Данное направление исследовательской работы включает в себя
· разработку и синтез магнитных жидкостей,
· изучение физических свойств магнитных жидкостей,
· исследование магнитоуправляемых гидродинамических и тепловых процессов в потоках магнитных жидкостей со свободной поверхностью,
· изучение диссипативных процессов в магнитожидкостных системах,
· разработку эффективных магнитожидкостных демпфирующих систем и амортизаторов, герметизаторов подвижных валов, магнитожидкостных измерительных устройств,
· решение проблем термохимической конверсии биомассы с целью производства топлива для газотурбинных установок и углеродных топливных элементов.
 
Научный потенциал:
Научные исследования в лаборатории выполняются с привлечением как штатных сотрудников лаборатории, так и преподавателей кафедры ЮНЕСКО «Энергосбережение и возобновляемые источники энергии», а также специалистов других подразделений. Всего в выполнении работ участвуют 2 доктора и 5 кандидатов наук, 3 научных сотрудника, 2 инженера, 3 аспиранта, 1 техник, 1 магистр.
Среди сотрудников имеются квалифицированные специалисты в области теплофизики, механики жидкостей, компьютерного моделирования и химии, что обеспечивает комплексное выполнение запланированных работ в полном объеме. Опыт творческого коллектива в проведении исследований в области тематики выполняемых работ более 20 лет. Коллектив накопил богатый опыт работы с магнитными жидкостями и имеет значительный научный задел в этой области исследований магнитных жидкостей и разработки устройств на их основе. На его счету более 300 публикаций в данной области, в том числе во многих международных журналах, около 40 авторских свидетельств на изобретения, участие в большом количестве отечественных и международных конференций.
Научно-исследовательская лаборатория термомеханики магнитных жидкостей и ее научные достижения хорошо известны в мировых научных кругах. Коллектив постоянно поддерживает широкие научные контакты с отечественными и зарубежными коллективами: Институтом тепло-и массообмена НАНБ, Институтом прикладной физики НАНБ, Университетом г.Ниццы (Франция), Университетом Париж-6 (Франция), Университетом Тохоку (Япония), Институтом механики МГУ и Институтом механики сплошных сред Уральского научного центра (Россия), НПО им. С.Лавочкина (Россия), Институтом физики АН Латвии и многими другими.
Научный руководитель лаборатории Баштовой В.Г. за достижения в научной и педагогической деятельности в 2003 году удостоен почетного звания «Минчанин года» в области образования и науки.
В лаборатории термомеханики магнитных жидкостей БНТУ имеется необходимое для выполнения исследований основное оборудование: установки по синтезу магнитных жидкостей, стенды для определения магнитных характеристик, измерения вязкости (вискозиметр фирмы Хааке), измерения коэффициента поверхностного натяжения, измерения температур и тепловых потоков, источники однородных и неоднородных магнитных полей, компьютерные системы приема и обработки экспериментальных данных (компьютерная лаборатория National Instrument), компьютерная система для работы с видеоматериалами, персональные компьютеры.
Для организации научно-исследовательской деятельности студентов при НИЛ организовано Студенческое бюро «Актуальные проблемы инновационной деятельности».
Основные разработки лаборатории:
В лаборатории разработаны
· магнитные жидкости на различных жидких основах с заданными свойствами,
· магнитножидкостные уплотнения подвижных валов,
· магнитножидкостные демпферы,
· способы управления гидродинамикой и теплопереносом с помощью магнитных полей.
Магнитная жидкость является средой, сочетающей магнитные свойства с хорошей текучестью. Широкий выбор жидких основ разработанных магнитных жидкостей (вода, керосин, синтетические и минеральные масла, перфторированные эфиры, глицерин и т.п.) может обеспечить реализацию магнитного управления работой многих технических устройств и технологических процессов.
Разработан новый оригинальный способ производства магнитных жидкостей, обладающих повышенной устойчивостью в неоднородном магнитном поле. Создаваемые в лаборатории магнитные жидкости могут иметь различные свойства (плотность, вязкость, намагниченность, испаряемость, смазочные свойства, теплопроводность, электропроводность и др.).
Основные характеристики магнитных жидкостей:
- намагниченность насыщения – до 120 кА/м;
- вязкость – от 0,001 до 1 Па с;
- плотность – от 950 до 1800 кг/м3;
рабочая температура – определяется температурой кипения жидкости-носителя
Разработан новый оригинальный способ герметизации подвижных валов машин(уплотнения зазора между корпусом и валом)с помощью магнитной жидкости, находящейся между областями с разным давлением. Применение нового способа введения и удержания магнитной жидкости между корпусом и валом достигается за счет использования магнитного поля. В предлагаемой технологии достигается высокая степень герметичности, низкие потери на трение и, за счет этого, значительная экономия дорогостоящего сырья и энергетических ресурсов. В традиционных герметизаторах допускается утечка текучей среды. Также они отличаются большими потерями на трение. Данная технология характеризуется простотой и надежностью, возможностью герметизации различных сред, используемых в промышленном производстве.
Основные технические характеристики уплотнений:
Уплотняемые среды – вакуум, воздух, водяной пар, биологически активные среды, инертные газы;
Линейные скорости вращения вала до 45 м/с;
Рабочие температуры от –50 до +80°С;
Перепад давления для газовоздушных сред – до 8×105 Па;
Степень разрежения для вакуумных систем – до 10 –7 мм рт. ст;
Ресурс непрерывной работы – не менее 5000 час. при температуре окружающей среды до 50 оС.
Разработаны эффективные магнитожидкостные демпфирующие устройства для гашения свободных и вынужденных колебаний в условиях невозможности опоры на внешние объекты — при колебаниях струнных конструкций (антенн), пространственных конструкций типа плоскость в условиях невесомости (панели солнечных батарей, зеркала больших телескопов). Демпферы опробованы на балочных и пространственных конструкциях на частотах от 1 до 200 Гц с амплитудами колебаний 0,1-50 мм. При соотношении массы демпфера к колеблющейся массе 1:60 достигнуты значения логарифмических декрементов затухания 0,5-0,7. Особенно высокую эффективность устройства показали при частотах порядка 1-2 Гц и при малых (0,1-0,2 мм) амплитудах.
Публикации
1.    Magnetic fluids and Applications Handbook, /Editor-in-chief: B.Berkovski, Editor : V.Bashtovoi. - Begell House Inc. Publishers, New York, USA, 1996. - 851 p.
2.    Баштовой, В.Г. Введение в термомеханику магнитных жидкостей /В.Г.Баштовой, Б.М. Берковский, А.Н. Вислович. – М.: ИВТАН СССР, 1985. – 188 с.
3.    Берковский, Б.М. Магнитные жидкости /Б.М. Берковский, В.Ф.Медведев, М.С. Краков. – М.: Химия, 1989. – 240с.
4.    Рекс А.Г. Некоторые вопросы механики магнитожидкостных систем со свободной поверхностью: монография /А.Г. Рекс. – Мн.: БНТУ, 2005. –256с.
5.    Bashtovoi V. Reks A. Electromagnetic Induction Phenomen for Nonmagnetic Non-Electroconduction Solids Moving in a Magnetic Fluid //J. Magnetism and Magnetic Materials. - 1995. - V.149. - P. 84-86.
6.    Волкова О., Лемар Е., Боссис Ж., Баштовой В., Матусевич Н., Рекс А. Магнитореология в сильно структурированной среде //Магнитная гидродинамика. - 1996. – Т.32, № 4. - С. 402-408.
7.    Bashtovoi V., ReksA., Suloeva L., Sukhotsky A., Nethe A., Stahlmann N.D., Buske N.and Killat P. Study of ponderomotive interaction of magnetic field sources in magnetic fluid//J. Magnetism and Magnetic Materials. - 1999. - V.201. - P. 332-334.
8.    Volkova O., Bossis G., Guyot M., Bashtovoi V., Reks A. Magnetorheology of magnetic holes compared to magnetic particles //J.Rheol. – 2000. - V.44, issue 1. – P. 91-104.
9.    В.Г.Баштовой, А.Г.Рекс Магнитные жидкости – новый технологический материал//Мир технологий. - 2000. - № 1. - С. 37-51.
10. В.Г.Баштовой, П.П.Кужир, А.Г.Рекс – Статика магнитных жидкостей в цилиндрических капиллярах //«Новые "интеллектуальные" материалы - электро- и магниточувствительные жидкости и их применение для энергоэффективных технологий»: Материалы Междунар. конф. и шк.-семинара (Минск, 11-13 сентября 2001г.) /Под ред. Е.П.Сапелкина и В.Г.Баштового. – Мн.: УП «Технопринт», 2001. – C.59-71.
11. В.Г. Баштовой, А.Г. Рекс Влияние магнитного поля на условия отрыва капель магнитной жидкости от твердых поверхностей //10-я юбилейная междунар. Плесская конф. по магнитным жидкостям (Плес, Россия, 2002): Сб. научн. трудов.- Плес, 2002, - С.200-205.
12. Bashtovoi V., Kuzhir P., Reks A., Bossis G.,Volkova O. The uniform field influence on the magnetic fluid meniscus motion in the cylindrical capillary tube //Int. J. of Modern Physics B. – 2002. – V.16, Nos. 17 and 18. - P. 2590-2596.
13. Kuzhir P., Bossis G., Bashtovoi V., Volkova O. Flow of magnetorheological fluid through porous media //European J. Mech. B/Fluids. – 2003. – Vol. 22, No.4. – P. 331–343.
14. А Bashtovoi, V. Separation of bubbles from solid surfaces in magnetic fluids /V.Bashtovoi, M.Kovalev, A.Reks //J. Magnetism and Magnetic Materials. – 2005. – Vol. 289– P.382-384.
15. Naletova, V.A. Ambiguity of the shape of a magnetic fluid drop in a magnetic field of a line conductor /V.A. Naletova, V.V.Kiryushin, V.G.Bashtovoi, A.G.Reks //Magnetohydrodynamics. – 2005. – V.41, No.4. – P.379-384.