液固两相流离心泵流体动力与机械组合密封研究

发布时间：2020-05-08 02:31

【摘要】：本文设计了一种适用于液固两相流泵的流体动力与机械组合密封件,设计研制出采用流体动力密封与机械密封相结合的新型密封组合方式,并对流体动力与机械组合密封件的密封性能进行数值模拟。通过对泵的叶轮区、蜗壳部分、密封部分的液固两相流场进行数值模拟,分析模拟结果得出液固两相流场中的流动特性对密封件性能的影响因素并制造出样机并进行某浆液输送工程的应用,使用情况表明:采用组合密封的液固两相流泵的泄漏量减少,密封能力大大提高。本课题的主要工作有: 1.确定密封件的组合方式,设计计算出流体动力与机械组合密封件的二维总装图和结构图,使其满足设计工况所要求的条件。 2.采用Pro/E这种三维建模软件分别模拟出液固两相流泵及其密封件部分的三维实体造型,再导入至GAMBIT进行全流道的网格划分,FLUENT数值计算选用标准k ?ε湍流模型及SIMPLEC压力校正法,模拟出额定流量下以液固两相流为介质分别在n=1480rpm、n=1000rpm和n=300rpm三种典型工况下泵内流场速度和压力分布。 3.对模拟结果进行分析处理,获得流体动力与机械组合密封件的结构对密封性能的影响,对制造出的样机进行工程应用可知,设计出的流体动力与机械组合密封件使泵的密封性能提高。液固两相流泵的动密封通常是单纯性机械密封,或者是填料密封加流体动力密封的方式,这两种方式都存在磨损及泄漏问题,而本课题针对液固两相流泵的特殊性所设计出的副叶轮密封与机械密封相结合的组合密封形式其密封效果好,减轻了检修人员的负担及维修费用,与目前市场上所用的密封方式相比大大提高了密封寿命,具有推广应用的价值,并且为液固两相流泵密封的结构设计提供了一定的参考依据。
【图文】：

示意图,基本元件,机械密封,示意图

寿命长和功耗小等优点。机械密封是由动环和静环经过精密加工之后，沿轴向用弹性元件将其端面压紧并借此进行密封，如图1.1所示。动环靠密腔中液体和压紧元件的压力与静环的端面贴合，从而形成微小的轴向间隙而达到密封的目的。两密封环端面、静环和压盖的密封、动环和轴密封构成三道密封，封堵了密封腔中液体向外泄露的全部可能的途径，从而实现可靠的密封。液固两相流泵中使用的机械密封种类型号较多，但泄漏点主要有轴套与轴间的密封，动环与轴套间的密封，动、静环间密封，静环与静环座间的密封等。1—弹簧座 2—紧定螺钉 3—弹簧 4—动环 5—动环辅助密封圈6—箱体 7—静环 8—静环辅助密封圈 9—防转销 10—旋转轴图 1.1 机械密封基本元件示意图另外机械密封还适合应用于一些其他密封产品无法胜任的比较恶劣的场合，

流程图,流程图,新型装置,再优化

故对其分析还没有形成完整的理论，而目有效的，这就会造成模拟的困难[26]。应用的是关于CFD技术中的对新研发装置的预分分的开发设计。因为CFD可以采用技术进行预测目标的新型装置或设备，预测分析之后再优化结要的模型实验研究，并检验其在实际应用上的可程用最广泛的计算流体力学（CFD）商用软件，主方法为基础，通过求解Navier-Stokes方程来计算。其优点是计算功能和后处理功能强大，，内容包等[27]。利用CFD软件模拟计算水力机械内部流场
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH311

【参考文献】