基于压力和流量守恒收敛准则的微织构端面机械密封数值计算

发布时间：2021-11-14 13:21

　　目前在研究微织构端面机械密封时,离散求解雷诺方程时采用的压力收敛准则,并不能完全保证得到准确的泄漏率。提出基于压力收敛和内外径流量守恒收敛双重收敛准则的微织构端面机械密封数值计算方法,针对圆柱形微孔端面机械密封,基于考虑JFO边界条件的二维雷诺方程,建立含一个计算域的数值计算模型,并采用不同的收敛准则对开启力和泄漏率进行数值计算。结果表明:仅使用压力收敛准则不能显式判断计算是否已经满足质量守恒,不能准确计算泄漏率;仅使用内外径流量守恒收敛准则可能出现迭代初始阶段就满足收敛条件,导致错误结果;使用压力收敛准则和内外径流量守恒收敛准则相结合的双重收敛准则,可保证泄漏率计算的正确性。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020,45(02)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

微孔分布及计算域

将式(2)量纲一化后采用五点体积法进行求解，迭代过程中使用交叉隐式迭代。计算流程图如图2所示。离散方程及迭代计算的方法与文献[9-10]相似。不同的是，在迭代计算中，每完成一个计算循环，先使用压力收敛准则判定计算结果是否收敛;然后计算内外径流量，并使用内外径流量守恒收敛准则判定计算结果收敛，这样可以保证迭代计算结果的质量守恒。3 结果与分析

图3—5示出了零压差时(ps=0.1 MPa)迭代步数s在500～512 000范围内的Fo、Qo、Qs以及eQ、ep的变化。图4 零压差时迭代步数s对内外径处流量Qi、Qs及压力收敛残差ep的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同润滑状态下表面粗糙度对人字槽密封性能的影响[J]. 张鹤,郝木明,袁俊马,杨文静,徐鲁帅.  润滑与密封. 2018(06)
[2]椭圆微孔端面机械密封泄漏率与几何收敛点的关系[J]. 张科,吉华,李岩霖,战琳月,陈志.  摩擦学学报. 2017(05)
[3]考虑空化效应的微孔端面机械密封泄漏量计算及机理[J]. 吉华,夏夫,陈枭,张科,陈志.  四川大学学报(工程科学版). 2016(03)

硕士论文
[1]方向性微孔端面液体密封的理论与实验研究[D]. 佘宝瑛.浙江工业大学 2013



本文编号：3494713