The aim of the work is to create an interconnected numerical model of the magnetic, hydro-dynamic and temperature fields of a ferrofluid sealer and to analyze thermal processes occurring in high-speed seals. This goal is achieved by selecting the necessary equations, boundary conditions, assump-tions and physical properties of the magnetic fluid when building the numerical model of the sealer’s working gap, verification of the developed model by the results of the physical experiment. The im-portant results of the work are the obtained and analyzed data on the influence both of physical properties and the geometry of the working gap of the ferrofluid sealer on the heating of the ferrofluid. With a shaft radius of 140 mm and a linear velocity at the shaft surface of 25 m/s due to viscous heating the ferrofluid temperature exceeding the ambient temperature can reach values up to 80 degrees and higher, it has been shown. The use of the equation proposed by V.E. Fertman to determine the thermal conductivity of ferrofluid and the mixing rule to determine its heat capacity allows us to describe with sufficient accuracy for engineering calculations the thermophysical properties of concentrated ferrofluids, it was shown. The significance of the results consists in the possibility of using the developed numerical model in the study of interrelated physical processes in the working gap of the ferrofluid sealer of rotating shafts. The physical and concentration parameters of the synthetic oil-based magnetic fluid given in the paper and the results of its test operation as part of a ferrofluid seal can be used to verify the results of newly developed models of ferrofluid devices.

Scopul lucrării este de a crea un model numeric interconectat magnetic, hidrodinamic și de temperatură ale cîmpurilor etanșantului fluidomagnetic și de a analiza procesele termice care au loc în etanșările de mare viteză. Scopul este atins prin alegerea ecuațiilor necesare, condițiilor la limită, ipotezelor și proprietăților fizice ale fluidului magnetic în construirea unui model numeric al golului de lucru al etanșării, verificând modelul elaborat pe baza rezultatelor unui experiment fizic. Rezultate importante ale lucrării sunt datele obținute și analizate privind efectul asupra vâscoasei, a încălzirii fluidului magnetic atât proprietățile sale fizice, cât și al geometriei spațiului de lucru al sigilantului cu fluid magnetic. Se arată că cu o rază a arborelui de 140 mm și o viteză liniară pe suprafața arborelui de 25 m/s, datorită încălzirii vâscoase, excesul de temperatură a fluidului magnetic față de temperatura ambiantă poate atinge valori de până la 80 de grade și mai mult. Se arată că utilizarea ecuaţiei propuse de V.E. Fertman și pentru a determina capacitatea sa de căldură, regula de amestecare face posibilă descrierea proprietăților termofizice ale MF-urilor concentrate cu suficientă precizie pentru calculele de inginerie. Semnificația rezultatelor constă în posibilitatea utilizării modelului numeric elaborat în studiul proceselor fizice interconectate în spațiul de lucru al unei etanșări fluide magnetice a arborilor rotativi. Parametrii fizici și de concentrație ai unui fluid magnetic pe bază de ulei sintetic, indicați în lucrare, rezultatele testării acestuia în timpul funcționării ca parte a unui sigiliu de fluid magnetic pot fi utilizați pentru a verifica rezultatele modelelor nou elaborate a dispozitivelor cu fluid magnetic.

Целью работы является создание взаимосвязанной численной модели магнитного, гидроди-намического и температурного полей магнитожидкостного герметизатора и анализ тепловых процессов, протекающих в высокоскоростных уплотнениях. Поставленная цель достигается за счёт выбора необхо-димых уравнений, граничных условий, допущений и физических свойств магнитной жидкости при постро-ении численной модели рабочего зазора герметизатора, верификации разработанной модели по результа-там физического эксперимента. Важными результатами работы являются полученные и проанализирован-ные данные о влиянии на вязкостный разогрев магнитной жидкости как её физических свойств, так и гео-метрии рабочего зазора магнитожидкостного герметизатора. Показано, что при радиусе вала в 140 мм и линейной скорости на поверхности вала 25 м/с вследствие вязкостного разогрева превышение темпера-туры магнитной жидкости над температурой окружающей среды может достигать значений до 80 градусов и выше. Показано, что использование для определения теплопроводности магнитной жидкости уравнения, предложенного В.Е. Фертманом, а для определения её теплоёмкости правила смешения позволяет с доста-точной для инженерных расчётов точностью описать теплофизические свойства концентрированных жид-костей. Значимость результатов состоит в возможности использования разработанной численной модели при исследовании взаимосвязанных физических процессов в рабочем зазоре магнитожидкостного герме-тизатора вращающихся валов. Приведённые в работе физические и концентрационные параметры магнит-ной жидкости на основе синтетического масла, результаты её испытания при работе в составе магнито-жидкостного уплотнения могут быть использованы для верификации результатов вновь разрабатываемых моделей магнитожидкостных устройств.