采用Mixture多相流模型和标准的κ-ε模型,使用SMPLEC算法,应用Fluent软件,对磁流变抛光循环系统用离心泵内部水基磁流变液三维流场进行数值模拟,分析不同叶片数对泵内磁流变液流场压力、速度、颗粒体积浓度分布的影响。计算结果表明:随着叶片数目的增加,叶轮出口压力呈现出先增加后减小的趋势;叶片数目对叶轮出口处磁流变液速度大小影响不明显,对叶轮流道内的速度分布及颗粒体积浓度分布影响显著。

为提高磁流变抛光循环系统流量稳定性,建立了三种磁流变抛光循环系统用离心泵模型;应用Fluent软件,采用Mixture多相流模型,对这些模型内部磁流变液流场进行了数值分析,并依据数值分析结果,预测了离心泵的扬程及其输出流量稳定性;同时,对这三种离心泵模型进行了实验研究。预测结果与实验结果对比表明:预测结果和实验结果间的最大误差<20%;叶轮与环形压边压水室的耦合模型具有满足设计要求的扬程和较好的流量稳定性,是三种设计模型中的最优模型。

制备了羰基铁粉为磁性颗粒的水基磁流变液。分别测定了该磁流变液磁场作用下的流变行为及零场流变行为，并采用Bingham模型和Casson模型及剪切稀化关系对获得的流变行为进行了拟合计算，探讨了磁流变液的剪切屈服强度和磁场强度之间的响应关系。研究表明，Bingham模型和Casson模型均可较好地描述磁流变液的流变行为；磁场作用下，磁流变液的剪切应力和表观粘度显著增高，剪切屈服强度从约2Pa增大到约80kPa；剪切率为50s^-1时的表观粘度从约64mPa·s增加到约1600Pa·s；该磁流变液的剪切屈服强度与磁场强度之间存在指数关系，其值约为1．7-1．8。

研究了不同酯类的流变性能以及它们与磷酸二氢钾（KDP）晶体的相容性,设计并制备了基于不同酯类的几种油基磁流变液,研究了制备的油基磁流变液的流变性能。结果表明,癸酸甲酯、月桂酸甲酯等酯类因具有适当的物理化学性质、较低的粘度水平、与KDP晶体的良好相容性而可用作KDP晶体磁流变抛光的基液;采用微米级软磁羰基铁粉与这些酯类制备的油基磁流变液,在无磁场作用时为剪切稀化的非牛顿型流体,粘度多在100~300mPa.s间（剪切率50s-1）,剪切强度为数Pa;油基磁流变液在磁场作用下表现出显著的磁流变效应,剪切强度可达30kPa。