[实用新型]一种基于电磁脉冲的纳米磁流体控制装置

说明书

本实用新型公开了一种基于电磁脉冲的纳米磁流体控制装置，装置包括外壳、纳米流体通道、控制模块、电磁绕组、出口磁场产生单元；外壳为弧形状，内部安装有电磁绕组，电磁绕组由直流电源提供电流产生磁场；纳米流体通道贯穿整个外壳，一端为进口，另一端为出口，出口处设置出口磁场产生单元，光伏组件安置于纳米流体通道上方；控制模块与电磁绕组相连，根据不同情况对输入的电流进行整流、变频，再输入电磁绕组以产生一定方向的磁场引导流体通道中的磁性纳米颗粒的运动。本实用新型可以通过监测流体通道温度和流速，反馈至控制模块，对电磁绕组和出口处磁场生成单元进行控制。防止磁性纳米颗粒沉淀或附着至通道壁面。并且可以控制磁性纳米颗粒在通道中形成特定方向的磁链，以改变纳米磁流体的透光率。

技术领域

本实用新型涉及一种控制和清洗装置，特别是一种基于电磁脉冲的纳米磁流体控制装置。

背景技术

纳米磁流体是一种比较特殊的纳米流体，目前是一种新型功能材料，它既有液体的流动性又有磁性材料的磁性。当外加磁场时其中的纳米颗粒分布会发生变化，进而导致它的一些物性参数会发生相应的变化，从而变成一种可控的传热流体。被广泛运用于传热、光伏光热、生物制药、水处理等领域。

但在实际应用时，纳米颗粒的粒径小，比表面积大，体积分数通常较小，导致纳米颗粒分散在基液中时，极易团聚而沉降。并且由于磁性纳米颗粒的尺寸非常小，经常会进入流道壁面的粗糙处，在使用纳米磁流体集热或光伏分频时会降低流体壁面透射率，并且使其受热不均匀。因此，如何使纳米磁流体颗粒能够在流动过程中均匀、稳定地分散在基液中一直是纳米磁流体使用过程中的关键。

对纳米磁流体施加电磁控制就能够实现在其流动过程中使纳米颗粒形成特定方向的磁链，并且在流速较小可能发生沉淀的区域施加定向磁场使磁性纳米颗粒能够更好地沿预定方向移动。此外，还能在使用完毕后对流体通道进行电磁除垢，最大限度地清理附着在流体通道粗糙表面的纳米颗粒，增加流体通道的使用寿命。

发明内容

本实用新型提供一种基于电磁脉冲的纳米磁流体控制装置，可以通过监测流体通道温度和流速，反馈至控制模块，对电磁绕组和出口处磁场生成单元进行控制。防止磁性纳米颗粒沉淀或附着至通道壁面。并且可以控制磁性纳米颗粒在通道中形成特定方向的磁链，以改变纳米磁流体的透光率。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下。

一种基于电磁脉冲的纳米磁流体控制装置，所述装置包括外壳、纳米流体通道、控制模块、电磁绕组、出口磁场产生单元；

所述外壳为弧形状，内部安装有电磁绕组，所述电磁绕组由直流电源提供电流产生磁场；

所述纳米流体通道贯穿整个外壳，一端为进口，另一端为出口，出口处设置出口磁场产生单元，光伏组件安置于纳米流体通道上方；

所述控制模块与电磁绕组相连，根据不同情况对输入的电流进行整流、变频，再输入电磁绕组以产生一定方向的磁场引导流体通道中的磁性纳米颗粒的运动。

优选地，上述纳米流体通道两端呈向外收缩状，出口磁场产生单元套设在收缩口处。

优选地，上述出口磁场生成单元由导线呈喇叭状环绕流体通道的出口处，能在通电时对应地产生与流体流向出口方向相同的磁力以防止纳米流体中的颗粒在出口处因为流速降低而产生团聚沉淀。

优选地，上述控制模块包括控制器、功率放大电路以及数据采集装置，所述数据采集装置分别与设置在纳米流体通道出口处的温度传感器一和光伏组价背面的温度传感器二连接，所述数据采集装置还与设置在纳米流体通道出口的速度传感器连接，用于检测温度来决定纳米流体控制策略；数据采集装置连接控制器，所述控制器通过放大电路控制电磁绕组。

优选地，上述控制器采用R2110芯片。