磁動力系統技術方案

磁動力系統屬于以磁場為媒介實現熱力過程技術領域，以永磁體磁場作用與溫度變化關系作為基礎理論支撐，核心技術是由兩個動永磁體、兩個定永磁體及其輔助永磁體、一個軟磁材料板組成，磁場力彈性力做功可以勢能形式體現，單次移動軟磁材料板由磁場力做負功轉化為Ep1，不釋放Ep1即可獲得定永磁體與動永磁體相互排斥的Ep2，另一動永磁體向定永磁體方向靠攏，靠攏過程分為兩個階段，首先是磁場力克服排斥阻力做負功轉化為Ep3，進而因為磁場再分布，自發的獲得相互吸引的Ep4。選用勢能與最大排斥力比值大的永磁體，適當搭配，可以實現|Ep2+Ep4|＞|Ep1+Ep3|。多出的勢能部分可以轉化為可開發的有用功。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于以永磁體磁場為媒介應用于力學研究
，形成一套完備的熱力過程方案，也就是在永磁體磁場作用下，形成熱力效應的核心裝置。
技術介紹
本專利技術的背景課題主要在于如下論述磁性的論文，一、路峻嶺等在《大學物理》2005年24卷第9期42頁刊出的《永磁體同性磁極相吸現象的研究》，文中介紹，兩個同極相對的永磁體中間放置一個大小適當的軟磁材料，人為的使兩個永磁體同極靠攏，能夠表現出先排斥后吸引的“同性磁極相吸”過程；二、《中國工程科學》2007年第9卷第4期88頁公布的范良藻撰《科學新聞》，文中介紹馮勁松的關于永磁體磁場作用與溫度變化的關系，不同的永磁材料在相互吸引與相互排斥過程的同時，都伴隨著溫度變化，少的有2-3°C，多的有7-8°C之多；三、《物理與工程》2011年21卷第6期介紹了葛哲屹等《磁性彈簧振動研究》，對磁體及靜磁場間的受力合計計算以及磁性彈簧的應用做出了具體分析；四、對于永磁體磁場中的彈性勢能，尚未有專門的著作給予概括與總結，但是卻也被人們所接受，最典型的事例就是2011年上海市高考試題第33題的永磁體磁場勢能問題，永磁體磁場排斥勢能(試題附圖c中I曲線)表現為曲線。五、Nature Volume492 Issue7429 Publishedonlinel9 December2012The Josephson heat interferometer 介紹意大利比薩的 NEST 納米科學研究所的科學家Francesco Giazotto和Mari a Jose Martinez_P6rez在研究中發現，磁場能控制個體間熱流傳遞的方向，使熱量可能從較冷個體傳遞到較熱個體。該發現在一定程度上顛覆了熱傳遞，使熱量可能從較冷個體傳遞到較熱個體。這顯然違反熱力學第二定律——熱量永遠從較熱個體傳遞到較冷個體。其中，最主要的一項是馮勁松發現的永磁體磁場作用與溫度變化的關系，不屬于磁熱效應范疇,而是證明自然界存在磁場熱力效應的有力證據。
技術實現思路
專利技術磁動力系統以磁場作用與溫度變化作為基礎理論支撐，目的在于以磁場為媒介，系統內可用勢能大于儲存勢能。經過多次試驗發現，有益于本專利技術的實驗現象如下發現1.對比兩個釹鐵硼永磁體同極相對應與兩個鐵氧體永磁體同極相對應，排斥勢能曲線線型如圖1所示線型有胖瘦之分，胖瘦程度與該永磁體的磁場強度無關，只與該永磁體的材料成分有關。由此可以證明，各種材料永磁體的排斥勢能總量與該種永磁體同極接觸時的最大排斥力的比值不同。也就是說，將各種永磁體的規格制作成使其同極接觸時最大排斥力為IOON或其他統一數值，相比較，各種永磁體的排斥勢能積分有大有小，這一現象屬于科學漏洞，還沒有一個嚴謹的學術詞匯來定義。說明磁場強度較大的如釹鐵硼永磁體相互排斥過程表現為，同極接觸時斥力大，相距漸遠斥力迅速遞減(見圖1中曲線2);磁場強度小的永磁體同極接觸時斥力雖小，相距漸遠斥力遞減幅度不大(見圖1中曲線I)。發現2.對《同性磁極相吸現象的研究》中同性磁極相吸過程的磁場力通過F-X圖像作出具體分析，如圖7中曲線(10)所示，路峻嶺等指出“當使一個永磁體的N極靠近附加軟磁材料棒永磁體的N極的過程最初(如圖7中曲線IOA點開始)排斥很強(到BA)。但是在接近某一尺度時(B點到C點)時，(以C點為分界點)突然斥力變成了引力，兩個原來同性的磁極吸引到了一起。兩個永磁體同極相吸過程的能量變化，要參照馮勁松的實驗觀測溫度變化進行判斷。發現3.磁場排斥的彈性力不同于彈簧彈性力，排斥勢能的計算方法是，磁場的排斥勢能不能套用胡克定律，但是在F-X圖像上把整個勢能曲線看做是多個微小的點組成的，每個微小的點沿切線方向仍然適合于胡克定律，勢能總量用積分求解。磁動力系統的結構由四個永磁體與一塊軟磁材料板組成,如示意圖2、圖3、圖4、圖5所示，四個永磁體分別是定永磁體a、b,動永磁體c、d,定永磁體體積橫向(順著軟磁材料板方向)略大或出兩個永磁體并聯組成。橫向略大或并聯的部分屬于定永磁體a、b的輔助永磁體，a、c同極相對，b、d同極相對，外側對齊，輔助永磁體置于內側，相對的兩對永磁體相距略遠磁場基本互不干擾。定永磁體及其輔助永磁體由無磁性的材料固定，動永磁體固定在無磁性材料的縱向滑軌上。軟磁材料板放置在無磁性材料的橫向滑軌上，靠近定永磁體a、b而不接觸，在四個永磁體間橫向往復運行，軟磁材料板的往復運行有左右兩個止點；動永磁體C、d順著定永磁體對它的排斥方向，垂直于軟磁材料板進行縱向往復運行，動永磁體的縱向往復運行有上下兩個止點。磁動力系統獲得勢能增量儲存的方法如圖2所示,動永磁體c位于下止點不動，磁場彈性力做負功W1將軟磁材料板從左止點運行至圖3所示右止點，W1轉化為勢能Epl，在F-X圖像顯示如圖8中曲線11所示，保持軟磁材料板不動，不使Epl釋放即可獲得動永磁體c與定永磁體a的相互排斥的勢能Ep2,將動永磁體c排斥至上止點,在F-X圖像顯示(圖7中曲線9)所示；再使動永磁體d向定永磁體b靠攏，磁場彈性力做負功W2將動永磁體d推動到使其與定永磁體b既不排斥也不相吸的點(圖7所示曲線IO-C點)，W2轉化為勢能Ep3,因為磁場的重新分布，動永磁體d的磁場與定永磁體b的磁場相接觸的點進入到軟磁材料板內部，它們不再排斥，進而相互吸引，自發的形成勢能Ep4，推動永磁體d到達下止點如圖4所示位置；然后，維持動永磁體d不動，使軟磁材料板從右止點運行至左止點(如圖5所示)，即獲得定永磁體b與動永磁體d的排斥勢能；動永磁體c向定永磁體a靠攏過程與動永磁體d向定永磁體b的靠攏過程一致。這就完成了磁動力系統的一個循環，系統內就能夠形成可釋放的彈性勢能大于彈性力做負功儲存的勢能的情況，用不等式表示I Ep2+Ep41 > Epl+Ep3式中Epl、Ep3為磁場彈性力做負功轉化的勢能，取負值，Ep2, Ep4為磁場能量自發形成，取正值。實現磁動力系統|ep2+ep4| > ep1+ep3的細節是軟磁材料板的材質及薄厚程度與Epl數值相關，亦與Ep3、Ep4相關；軟磁材料板的行程要盡量縮短，可以使Epl數值盡量變小，又要保證位于左止點時軟磁材料板能使定永磁體a的磁感線全部去吸引軟磁材料板，同時，定永磁體b的磁極要全部顯露出來，定永磁體b的輔助永磁體的磁感線可使定永磁體b的磁感線全部用于排斥動永磁體d。位于右止點時方向相反,情況相同；動永磁體下止點與軟磁材料板略有間隙，這一間隙要大于軟磁材料板與定永磁體之間的間隙，拉開Epl與Ep2的比值；上止點確定在兩個永磁體排斥力減少到與動永磁體運行過程中受到的阻力相等的點，可以使Ep2的利用最大化。在磁動力系統中，因為軟磁材料板所占的厚度、軟磁材料板與動、定永磁體之間的兩個間隙占用了磁場排斥力最大的部分，因此，要選用中遠程排斥力大的永磁材料。參照圖1中曲線1、圖7中曲線9及前述發現1，選用排斥勢能曲線粗胖型且兩磁體接觸時斥力較小的永磁體，可以使Epl數值變小，拉開Epl與Ep2的比值。磁動力系統中的磁場彈性勢能不等式辯證解析如果不考慮磁動力系統中的摩擦及阻力，維持磁動力系統中所有永磁體位置不變，軟磁材料板從左止點運行到右止點，再返回左止點，在總位移為零，總功量為零；維持磁動力系統中的軟磁材料本文檔來自技高網...

【技術保護點】
磁動力系統，特征是：兩個動永磁體、兩個定永磁體及其輔助永磁體兩兩同極相對，外側對齊，相對的兩對永磁體相距略遠，磁場互不干擾，在定永磁體與動永磁體的下止點中間有一塊軟磁材料板橫向往復運行，兩個動永磁體配合縱向往復運行，根據永磁體排斥勢能曲線的胖瘦程度選擇永磁體，實現系統內自發形成的勢能大于彈性力所做負功，實現|Ep2+Ep4|＞|Ep1+Ep3|，完成熱力過程。

【技術特征摘要】
1.磁動力系統，特征是:兩個動永磁體、兩個定永磁體及其輔助永磁體兩兩同極相對，外側對齊，相對的兩對永磁體相距略遠，磁場互不干擾，在定永磁體與動永磁體的下止點中間有一塊軟磁材料板橫向往復運行，兩個動永磁體配合縱向往復運行，根據永磁體排斥勢能曲線的胖瘦程度選擇永磁體，實現系統內自發形成的勢能大于彈性力所做負功，實現Epa+Ep4 I > I Epl+Ep31，完成熱力過程。2.根據權利要求1，磁動力系統中動永磁體及其輔助永磁體由無磁性的材料固定，動永磁體與軟磁材料板安裝在無磁性材料的滑軌上。3.根據權利要求1，獲得勢能增量儲存的方法是:動永磁體c位于下止點不動，施加外力將軟磁材料板從左止點...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙紅日，
申請(專利權)人：趙紅日，
類型：發明
國別省市：