[发明专利]一种螺旋通道直流磁流体泵

权利要求书

1.一种螺旋通道直流磁流体泵，由圆柱形磁体(1)和螺旋通道(2)组成；螺旋通道(2)穿过圆柱形磁体(1)的磁孔，圆柱形磁体(1)的轴向长度小于螺旋通道(2)的轴向长度；导电流体切向或轴向流入螺旋通道(2)，在螺旋通道(2)内受圆周方向电磁力作用，做均匀螺旋流动，切向流出螺旋通道(2)，

其特征在于：所述圆柱形磁体(1)产生轴向磁场，磁孔截面为圆形，采用圆柱形Halbach永磁磁体；

所述圆柱形Halbach永磁磁体的几何结构具有轴对称性，由2n+3个磁环(1-1)、导磁性的外壳(1-2)和圆柱形的磁场空间(1-3)组成，在磁场空间(1-3)产生具有轴对称性的磁场，且在磁场空间(1-3)的轴向中间区域主要产生轴向磁场；2n+3个磁环沿轴向依次叠加，2n+3个磁环的内部圆柱空间为磁场空间，外壳同轴置于2n+3个磁环的外周，n2，每个磁环的几何结构和磁化方向具有轴对称性；第2号磁环到第2n+2号磁环组成主磁路，磁化方向从第2号磁环到第2n+2号磁环按逆时针变化，从任一轴截面看，相邻磁环的磁化方向相差360°/2n；端磁环即第1号磁环和第2n+3号磁环，和中磁环即第n+2号磁环的磁化方向均为轴向，且端磁环和中磁环的磁化方向相反；第2号磁环和第2n+2号磁环的磁化方向均为径向、且磁化方向相反。

2.按照权利要求1所述的一种螺旋通道直流磁流体泵，其特征在于：导电流体切向流入、切向流出直流磁流体泵时，所述的螺旋通道(2)由外电极(2-1)、端部柱面外壁(2-2、2-3)、通道入口(2-4)、通道出口(2-5)、内电极(2-6)、螺旋叶片(2-7)和端部柱体(2-8、2-9)组成，为导电流体的流动空间；外电极(2-1)为圆筒状、内电极(2-6)为圆柱形，外电极(2-1)和内电极(2-6)同轴；通道入口(2-4)、端部柱面外壁(2-2)和端部柱体(2-8)位于内电极(2-6)和外电极(2-1)的一侧，通道出口(2-5)、端部柱面外壁(2-3)和端部柱体(2-9)位于内电极(2-6)和外电极(2-1)的另一侧；通道入口(2-4)的下壁面、端部柱体(2-8)、内电极(2-6)、端部柱体(2-9)及通道出口(2-5)的下壁面顺次光滑连接，形成导电流体流道的下壁面，通道入口(2-4)的上壁面、端部柱面外壁(2-2)、外电极(2-1)、端部柱面外壁(2-3)以及通道出口(2-5)的上壁面顺次光滑连接，形成导电流体流道的上壁面，螺旋叶片(2-7)位于导电流体流道的上壁面和下壁面之间，并固定在端部柱体(2-8)、内电极(2-6)和端部柱体(2-9)的外表面；通道入口(2-4)的左壁面和右壁面分别与螺旋叶片(2-7)同侧端部前两圈叶片光滑连接，通道出口(2-5)的右壁面和左壁面分别与螺旋叶片(2-7)同侧端部前两圈叶片光滑连接，形成导电流体流道左右方向的壁面；通道入口(2-4)沿同侧端部柱面外壁(2-2)的切线方向，为流线型结构；通道出口(2-5)沿同侧端部柱面外壁(2-3)的切线方向，为流线型结构。

3.按照权利要求1所述的一种螺旋通道直流磁流体泵，其特征在于：导电流体轴向流入、切向流出直流磁流体泵时，所述的螺旋通道(2)由外电极(2-1)、端部柱面外壁(2-2、2-3)、通道出口(2-5)、内电极(2-6)、螺旋叶片(2-7)、端部柱体(2-9)和导流器(2-10)组成，为导电流体的流动空间；外电极(2-1)为圆筒状、内电极(2-6)为圆柱形，外电极(2-1)和内电极(2-6)同轴；端部柱面外壁(2-2)和导流器(2-10)位于外电极(2-1)和内电极(2-6)一侧，通道出口(2-5)、端部柱面外壁(2-3)和端部柱体(2-9)位于外电极(2-1)和内电极(2-6)的另一侧；端部柱面外壁(2-2)、外电极(2-1)、端部柱面外壁(2-3)和通道出口(2-5)的上壁面顺次光滑连接，形成导电流体流道的上壁面，导流器(2-10)的中心柱体、内电极(2-6)、端部柱体(2-9)和通道出口(2-5)的下壁面顺次光滑连接，形成导电流体流道的下壁面，螺旋叶片(2-7)位于导电流体流道的上壁面和下壁面之间，并固定在端部柱体(2-9)和内电极(2-6)的外表面；导流器(2-10)的一个叶片与螺旋叶片(2-7)的一端光滑连接，通道出口(2-5)的左壁面和右壁面分别与螺旋叶片(2-7)另一端的前两圈叶片光滑连接。