随着工业技术的不断进步,工业应用装备对于密封结构的密封效果要求越来越高,填料密封等传统的密封形式由于其密封原理缺陷,导致传统密封存在的磨损量大、摩擦产生的热量高等问题难以解决。对于出现的这种情况,需要研究一种具备泄漏量低、可靠性高等优点的密封方式。相对于传统密封方式,磁流体密封作为一种新的密封形式逐渐得到了研究人员的关注。在密封液体时,由于磁流体密封应用于旋转机械中涉及非常复杂的物理过程,致使磁流体在应用于液体密封时存在诸多问题,例如:磁流体与被密封液体之间的两相交界面处的不稳定性问题,采用多级密封时压力传递不明确问题,磁流体密封结构耐压能力较弱等问题。本文基于以上背景,设计了一种新型的磁流体密封结构,相对于以往的磁流体在小轴径密封上的应用,该结构能够适用于大轴径的旋转密封,并从理论分析、磁场数值仿真分析和实验来验证该结构应用于大轴径密封。本文对磁流体应用于大轴径旋转机械上密封液体进行了以下研究。第一,应用普通流体力学及磁性液体动力学对被密封液体介质和磁流体进行理论分析,得出被密封液体与磁流体的理论速度分布,然后对液—液交界面处的不稳定性及密封结构的耐压能力进行理论分析;第二,设计应用于密封液体介质的新型磁流体密封结构,其中包括磁流体的选择、极靴、永磁体等重要部件的尺寸设计;第三,根据设计的结构建模,使用磁场分析软件Maxwell进行静磁场的数值模拟分析,通过观察结构中磁路及密封间隙处磁感应强度的分布情况来验证该设计的合理性,并分析不同极齿齿宽以及不同永磁体尺寸对密封间隙处磁感应强度差值的影响;第四,搭建实验台,进行该结构的实验研究。