横向磁动力系统的制作方法
【专利摘要】横向磁动力系统属于以磁场为媒介实现热力过程【技术领域】，以永磁体磁场作用与温度变化关系作为基础理论支撑，核心技术是由两个动永磁体、两个定永磁体及其辅助永磁体、一个软磁材料板组成，磁场力弹性力做功可以势能形式体现，单次移动软磁材料板由磁场力做负功转化为Ep1，不释放Ep1可以获得动永磁体c、d向右(或向左)的一次横向被排斥，磁场弹性力做正功，用Ep2表示。系统内在形成可释放的弹性势能大于弹性力做负功储存的势能的情况下，化简磁动力系统的运行步骤，用最简单的方式实现|Ep2|>|Ep1|。
【专利说明】横向磁动力系统
【技术领域】
[0001]本发明属于以永磁体磁场为媒介应用于力学研究【技术领域】，形成一套完备的热力过程方案，也就是在永磁体磁场作用下，形成热力效应的核心装置。
【背景技术】
[0002]本发明的背景基础理论主要在于，一、《中国工程科学》2007年第9卷第4期88页公布的范良藻撰《科学新闻》，文中介绍冯劲松的关于永磁体磁场作用与温度变化的关系，不同的永磁材料在相互吸引或相互排斥过程的同时，都伴随着温度变化，少的有2-3°C，多的有 7-8°C之多；二、Nature Volume492 Issue7429 Published onlinel9 December 2012The Josephson heat interferometer介绍意大利比萨的NEST纳米科学研究所的科学家Francesco Giazotto和Mari a Jose Marti nez_P6rez在研究中发现,磁场能控制个体间热流传递的方向，使热量可能从较冷个体传递到较热个体。该发现在一定程度上颠覆了热传递，使热量可能从较冷个体传递到较热个体。这显然违反热力学第二定律-热量永远从较热个体传递到较冷个体；三、【背景技术】是中国专利2013年第29卷18号公布了《磁动力系统》，是由两个动永磁体、两个定永磁体及其辅助永磁体、一个软磁材料板组成，磁场弹性力做功可以势能形式体现，单次移动软磁材料板由磁场力做负功转化为Epl，不释放Epl即可获得定永磁体与动永磁体相互排斥的Ep2,另一动永磁体向定永磁体方向靠拢,靠拢过程分为两个阶段，首先是磁场力克服排斥阻力做负功转化为Ep3，进而因为磁场再分布，自发的获得相互吸引的Ep4。可以实现I Ep2+Ep41 >Epl+Ep31。
【发明内容】
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[0003]横向磁动力系统仍以磁场作用与温度变化作为基础理论支撑，目的在于对磁动力系统在原理上进行步骤简化，使其更适合于应用技术研究。经试验发现，有益于本发明的实验现象如下:
[0004]将两个性状相同的永磁体同极相对应，给人的直觉是，它们个自向相反方向(即纵向)沿直线排斥，如图1所示，排斥过程的弹性势能如图2(F-X曲线I)所示；如果人为的将一个永磁体固定，并为另一个永磁体设定横向的导轨，按照要求如图3横向排斥，纵向的排斥力被导轨限制，横向排斥过程的弹性势能如图2(F-x曲线2)所示，对比曲线I及曲线2，其势能总量在实际测量及理论上都是相等的。
[0005]对磁动力系统动永磁体的返程过程，可由图4F-X曲线表示返程的磁场弹性力，如果沿横向返程，其磁场弹性力可在图2中F-x曲线3表现出来，对比曲线3与图4中曲线，可以判断出势能的代数和相等。
[0006]以此作为理论基础，对磁动力系统的原理进行重大改进，从新布置结构，图5所
不，仍由四个永磁体-定永磁体a、b及其辅助永磁体,动永磁体C、d,与一个软磁材料板
组成，相对的两对永磁体相距略远，磁场互不干扰。动永磁体C、d用无磁性材料连接在一起，其运行可以清晰的表述如下:软磁材料板向左(或向右)单程移动一次，可以获得动永磁体C、d向右(或向左)的一次横向被排斥，软磁材料板单程移动一次，磁场弹性力做负功，用Epl表示(如图9所示F-x曲线)，可以获得动永磁体C、d向右(或向左)的一次横向被排斥，磁场弹性力做负正功，用Ep2表不(如图10所不F-x曲线)，图5、6、7、8为一个循环。系统内就能够形成可释放的弹性势能大于弹性力做负功储存的势能的情况，用不等式表不:
[0008]式中Epl为磁场弹性力做负功转化的势能，取负值，Ep2为磁场能量自发形成，取正值。
[0009]横向磁动力系统中的磁场弹性势能不等式辩证解析:如果不考虑磁动力系统中的摩擦及阻力，维持磁动力系统中所有永磁体位置不变，软磁材料板从左止点运行到右止点，再返回左止点，在总位移为零，总功量为零；维持磁动力系统中的软磁材料板处于一侧位置不变，动永磁体一次往返，总位移为零，总功量为零；如按磁动力系统具体实现方式运行，形成I Ep21 > I Epl I，描述为磁场弹性力做负功转化为Epl，Epl不释放就可以得到Ep2的增量储存，根据能量守恒定律，所增储存量来源于永磁体在排斥及吸引过程中伴随温度变化的热量，说明热力学第二定律不能适合于磁动力系统，则磁动力系统就成为磁场热力过程的核心技术。如果考虑磁动力系统中的摩擦及阻力，摩擦及阻力最终将以转化为热的形式传递到磁动力系统以外，但是不影响磁动力系统内部热力效应的客观形成。|ep2|-|ep1|所剩数值就可开发出可用能。
【专利附图】
【附图说明】:
[0010]图1是传统思维中的永磁体相互排斥图；
[0011]图2磁场弹性力三种势能的F-X曲线图；
[0012]图3是永磁体横向排斥示意图；
[0013]图4是研究永磁体同性磁极在软磁材料板的作用下，相互靠拢过程的F-X曲线图；
[0014]图5、6、7、8是横向磁动力系统完成一个循环的不意图；
[0015]图9、软磁材料板单次行程磁场弹性力做负功转化成的势能曲线；
[0016]图10动永磁体从一端到另一端受排斥的势能曲线。
[0017]其中图5是说明书摘要附图。
[0018]图中，I永磁体纵向排斥势能曲线，2永磁体横向排斥势能曲线，3单--个动永磁
体横向返程势能曲线，4动永磁体c,5动永磁体d,6软磁材料板,7定永磁体a与其辅助永磁体，8定永磁体b及其辅助永磁体。
[0019]本发明【具体实施方式】:
[0020]横向磁动力系统内能够形成可释放的弹性势能大于弹性力做负功储存的势能的情况，对磁动力系统的原理进行重大改进，从新布置结构，图5所示，仍由四个永磁体——定永磁体a、b及其辅助永磁体,动永磁体c、d,与一个软磁材料板组成，动永磁体c、d用无磁性材料连接在一起，其运行可以清晰的表述如下:软磁材料板向左(或向右)单程移动一次，可以获得动永磁体c、d向右(或向左)的一次横向被排斥，软磁材料板单程移动一次，磁场弹性力做负功，用Epl表示(如图9所示F-x曲线)，不释放Epl可以获得动永磁体c、d向右(或向左)的一次横向被排斥，磁场弹性力做正功，用Ep2表示(如图10所示F-x曲线)，图
5、6、7、8为一个循环。系统内就能够形成可释放的弹性势能大于弹性力做负功储存的势能的情况，用不等式表示:
[0021]|ep2 |> |ep1
[0022]式中Epl为磁场弹性力做负功转化的势能，取负值，Ep2为磁场能量自发形成，取正值这就完成了磁动力系统的一个循环，根据具体实验验证
[0023]实验材料:永磁体采用济南磁铁材料厂生产的铁氧体永磁体，规格50X50X25mm，动永磁体为四个串联形成50 X 50 X IOOmm的规格；定永磁体及其辅助永磁体由八个并联在一起形成50 X 100 X IOOmm的规格；
[0024]软磁材料板材料软铁，规格400X 120X2.8mm；[0025]固定永磁体的材料为奥氏体202不锈钢材料；[0026]软磁材料板的滑轨为奥氏体202不锈钢滚珠滑轨；[0027]动永磁体设置在奥氏体202不锈钢制作的导轨内；[0028]测量仪器为深圳市恩慈电子有限公司出品的HF-200型数显推拉力计，示值误差为 0.5%[0029]软磁材料板与定永磁体间隙为1.5mm,与动永磁体间隙为2.2mm ；[0030]软磁材料板单次行程距离55mm,磁场力做负功转化为Epl数值在F_x图像显示为图9曲线；[0031]俩个动永磁体连接在一起左右行程为109_。测量其势能Ep2值在F--X图像显示为图10曲线。[0032]上述数值均包含摩擦及阻力，又因为横向设置的导轨对动永磁体的摩擦阻力，在
此情况下积分计算并对比，|ep2|:|ep1|=1.13:1。多出的13%可视为可开发的可用能。在实验中没有达到20%以上的预期，但是横向磁动力系统完成了简化过程的目的，使磁动力系统向技术研究过度提供了可能。
【权利要求】
1.横向磁动力系统，特征是:两个动永磁体、两个定永磁体及其辅助永磁体，相对的两对永磁体相距略远，磁场互不干扰，在定永磁体与动永磁体的中间有一块软磁材料板横向往复运行，两个动永磁体用无磁性材料连接在一起在横向导轨上往复运行。
2.根据权利要求1，获得势能增量储存的方法是:软磁材料板向左(或向右)单程移动一次，可以获得动永磁体c、d向右(或向左)的一次横向被排斥，软磁材料板单程移动一次，磁场弹性力做负功，用Epl表示，可以获得动永磁体c、d向右(或向左)的一次横向被排斥，磁场弹性力做负正功，用Ep2表示，系统内就能够形成可释放的弹性势能大于弹性力做负功储存的势能的情况，用不等式表示:
【文档编号】H02N11/00GK103532438SQ201310432412
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】赵红日 申请人:赵红日