磁流体密封能够实现轴与密封部件的无接触旋转,具有优异的耐久性。然而,用于密封液体时,由于结构及性能问题导致磁流体密封普遍存在不稳定性。随着应用领域的拓宽,开展磁流体密封液体的研究,在航空、船舶、核电、水电、医疗、化工等许多领域具有广阔的工程应用前景。本文从对现有装置用于密封液体存在的问题为出发点,研究了磁流体密封液体失效机制,提出一种优化聚磁结构,对液体密封发展有一定的指导意义。本论文的主要工作内容和得到的主要结论如下:（1）针对现有装置用以密封液体时耐压、耐久性能不足的问题,对传统磁流体密封结构用于密封液体性能展开研究。通过漏磁分析,确定极靴端部为楔形,楔宽为4mm,厚度为8 mm,楔形角为45°,从而实现漏磁最小、间隙内磁感应强度最大的目的。用于液体密封时,分别以饱和磁化强度Ms和密封间隙Lg作为特征参数,拟合出其动态密封性能曲线,发现动态耐压能力和转轴转速之间为二次函数关系。密封耐压性、耐久性均与间隙呈负相关关系,尤其在高转速工况下,磁流体密封的耐久性随着间隙的增大不断降低,在0.7 mm间隙下密封仅可持续45 min。（2）为了探究密封液体时发生失效的原因,提出一种非导磁轴聚磁结构,首次采用中空透明轴,从转轴内部观察静、动态失过程,分析液体密封失效机制。依据实验结果将静态失效过程分为挤压、渗透和磁流体“屏障”的破裂两个阶段;静密封在达到其临界密封压力时不会完全泄露,泄露通道只会循环开启,超过其临界压力密封才会完全泄露。动密封失效是由相溶、挤压、界面失稳综合而成的复杂机制引起的;达到临界转速时,界面处的流动由层流向湍流过渡,两种流体产生明显的分层、波动现象,磁流体薄膜及其不稳定,转速为700 rpm时,密封瞬间发生泄露。（3）提出一种优化聚磁结构,旨在提高磁流体密封用以密封液体的性能。对其密封液体性能展开研究,与传统结构密封性能进行比较。结果发现,优化结构的磁流体密封性能优于传统结构,尤其在大间隙密封结构中临界密封压力是传统结构的2-3倍。静态密封中,随着密封间隙的增加,密封性能下降,且磁流体对密封性能的影响仅与饱和磁化强度有关,而与磁流体的其他物性无关。动态密封中,磁流体粘度也会影响临界密封压力,粘度越高临界密封压力越大,粘度同样会影响动态密封的耐久性,在相同密封间隙下,耐久性和磁性流体的饱和磁化强度呈正相关而和粘度呈负相关;转速和密封间隙的增大,均会导致动态密封的耐久性下降。