水轮机、水泵、阀门等均属于特殊流体机械，在可再生清洁能源领域应用最为广泛。其中高参数特种流体机械应用工况要求越来越高，尤其是在“双碳”战略的大背景下，全负荷、全水头水轮机运行方式使机组及系统稳定性问题突出，尤其是主机设备（水轮机、发电机）与辅助设备（各类泵、阀及其他需要密封的设备）的运行工况更为复杂，而水泵、阀门、水轮机主轴密封可靠性又是运行中经常出现故障而无法彻底解决的技术瓶颈还没有突破。 本技术在多个国家自然基金及重点研发计划项目的支持下，针对水轮机、泵类、阀类主轴动密封的技术顽疾，历经10余年技术攻关，从智能材料-磁性液体的流变性能和密封结构的设计和布置出发，突破了泵类、阀类、水轮机磁性液体密封关键技术难题，助力中国能源装备主轴密封研发水平实现从跟跑到领跑世界的跨域，抢占了全球流体机械磁流体密封研发的制高点，取得了一系列创新成果，应用成效显著，主要内容和创新点如下： ①完善了泵类、阀类及水轮机主轴磁流体密封装置设计理论体系。提出了全面考虑磁流体密封装置关键参数和能量损失的结构设计方法，填补了以传统、单一磁路结构进行装置设计的缺陷，相比于国际上通用的磁流体密封设计理念具有更优越的理论体系，为高可靠性、长寿命、高性能的磁流体密封装置的优化设计提供了重要理论依据。 ②发明了液体环境下磁流体密封界面稳定性控制技术。针对液体环境下磁流体密封界面不稳定难题，从磁流体制备工艺和材料选取方向入手，成功制备适用于泵类、阀类及水轮机主轴密封的高疏水性（聚α烯烃合成油基）磁性液体，结合粒子图像测速技术，提出了凹凸轴磁流体密封装置，成功将磁液密封界面湍流强度降低20%。以可视化实验成功捕捉液体环境下磁液密封圈失效全过程，并提出了失效机理与预防策略。 ③构建了密封间隙磁流体运动规律的预测模型。从有限元法基础理念入手，应用插值法构建磁场-流场多物理场计算模型，结合涡运动原理，优化磁流体输运方程，整合层流-湍流数值方法，攻克小-微间隙下多物理场耦合的数值求解难题，成功预测磁流体液滴的变形和迁移运动规律。 ④通过本项目发表高水平学术论文53篇，其中SCI 28篇、高被引用4篇；授权专利35件；形成标准7部。成果鉴定为整体达到国际先进，先后获得国家技术发明二等奖、中国发明协会创新一等奖，在能源行业、石油化工、航空航天等领域广泛应用，新增经济效益35亿元、新增利润4.6亿元。