钠冷快堆是第四代先进核能系统常用堆型,采用液态钠作冷却剂,液态钠冷却剂通常被惰性气体氩气覆盖以起到保护作用,因此密封介质是被氩气覆盖的钠蒸汽。目前钠堆主轴密封采用的是机械密封,但是存在密封性能较差、结构复杂和维护困难的缺点。前期对应用于钠堆主轴的磁性液体密封进行了研究,但是磁性液体密封的密封间隙较小,对加工精度要求较高,当密封间隙增大时其耐压能力下降也较大。磁流变液和磁性液体组成成分相似,不仅具有磁性液体的磁性,在外磁场作用下还会产生较大的屈服应力,相较于磁性液体密封,磁流变液密封具有耐压能力大、密封级数少、密封间隙大和对加工精度要求不高的优点。因此本文根据钠堆主轴系统提出了磁流变液密封设计方案,并对其进行了仿真分析和实验研究,主要研究内容如下:(1)基于磁流变液密封在磁场作用下产生的磁化压力和屈服应力,得出磁流变液密封的耐压能力计算公式。(2)基于钠堆主轴系统的密封性能要求,提出了磁流变液密封装置设计方案,并对磁流变密封结构的关键零部件进行了设计。(3)通过ANSYS软件仿真,分析计算了磁流变液密封结构的耐压,研究了密封间隙、极齿的齿宽和齿高以及永磁体厚度对磁流变液密封耐压能力的影响。(4)搭建了密封实验台,对装配好的磁流变液密封装置进行了相关密封性能实验研究,研究了不同密封间隙、极齿齿宽、初始压力以及转速对磁流变液密封性能的影响,得到了密封腔和极靴间空气域的压力变化规律。为磁流变液应用于密封提供了相应的理论和实验基础。