环形微槽浮动密封的动态特性分析

发布时间：2021-06-23 18:37

　　基于高参数旋转装备对密封低泄漏和长稳定的苛刻要求,提出一种环形微槽浮动密封;考虑偏心气膜收敛问题,定义了Rayleigh台阶对气膜周期的突变性,并应用小扰动法建立瞬态Reynold方程,获得压力和膜厚的扰动微量关系式;构建动态刚度与动态阻尼矩阵,并研究槽型结构与工况对动态特性系数的影响。研究结果表明:交叉刚度k_xy和k_yx的曲线与交叉阻尼c_xy和c_yx的曲线分别呈现对称性,主刚度k_xx和k_yy、主阻尼c_xx和c_yy的变化规律保持一致;在-20°与30°螺旋角下主刚度达到了最大值;在槽数为10时主刚度、主阻尼达到了最大值,同时交叉刚度之差与交叉阻尼之和趋于0,说明槽数为10时利于密封稳定;在转速超过38 000 r/min后密封系统有可能发生不稳定;压差对密封压力流和剪切流有明显的影响,使得密封系统处于涡动发散阶段;在大偏心下,楔形效应的增强抵抗了气膜压力与厚度分布的不均匀性,有利于涡动收敛,然而气膜厚度的增大增加... 

【文章来源】：润滑与密封. 2020,45(12)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

环形微槽浮动密封结构示意

图2所示为环形微槽浮动密封的几何模型。在气膜振动的情况下,其特征可用动态特性系数进行表征,即刚度与阻尼系数。可将密封的气膜设置成若干个弹簧与阻尼器,如图2所示。环形微槽浮动密封的量纲一化动态雷诺方程为

气膜厚度结构示意

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的干气密封双向槽统一模型与参数优化[J]. 徐奇超,江锦波,彭旭东,李纪云,王玉明.  化工学报. 2019(03)
[2]基于有序微造型的圆弧线槽干气密封性能分析[J]. 胡琼,王衍,戴嵘,孙见君,郑小清.  化工学报. 2019(03)
[3]摩擦副界面微造型序列对气体密封性能的影响[J]. 陈传刚,丁雪兴,陆俊杰,张伟政,陈金林.  化工学报. 2019(03)
[4]柱面螺旋槽气膜密封微尺度流动场稳态特性分析[J]. 丁雪兴,贺振泓,张伟政,陆俊杰,苗春昊.  化工学报. 2018(04)
[5]单环圆周密封装置设计和应用研究[J]. 王伟,赵宗坚,张振生.  航空发动机. 2009(04)

博士论文
[1]新型浮动式柱面微槽气膜密封的动力润滑特性研究[D]. 陆俊杰.兰州理工大学 2018



本文编号：3245453