内圆弧槽机械密封摩擦副流场和变形研究

发布时间：2017-03-24 22:04

  本文关键词：内圆弧槽机械密封摩擦副流场和变形研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：机械密封作为流体机械和动力机械的密封装置,在复杂的工况条件下,易造成摩擦副液膜的汽化和密封环非正常磨损、热裂、热变形,密封端面一旦产生变形将导致泄漏量的增加和摩擦副端面局部应力集中,以致密封环局部过度磨损和高温,影响整个密封端面的密封性能。流体润滑的非接触式机械密封以其磨损小、寿命长、抗变形能力强等优点得到了很好应用。本文以内圆弧槽型非接触式机械密封为研究对象,对这种外流式非接触式机械密封的液膜流场特性和力热耦合变形进行了分析和研究。本文首先建立了内圆弧槽型机械密封摩擦副及其端面间液膜的三维模型,运用计算流体动力学和热流固耦合方法对动静环间液膜的流场特性和装置的密封性能进行了仿真研究。然后以内圆弧槽机械密封的液膜流场特性分析为基础,结合内圆弧槽机械密封的摩擦副,运用计算流体动力学理论和热流固耦合分析方法对机械密封摩擦副的温度场和热变形进行了模拟和分析。研究了机械密封环的温度、热应力和热应变的变化规律,得到了密封环在温度载荷和力载荷耦合作用下的变形情况。
【关键词】：机械密封 内圆弧槽 热流固耦合 液膜流场 力热变形
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH136
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-4
• 符号说明表4-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 课题来源7
• 1.2 课题的背景与意义7-8
• 1.3 机械密封的发展及研究现状8-15
• 1.3.1 国外研究现状9-13
• 1.3.2 国内研究现状13-15
• 1.4 本文研究的主要内容与技术路线15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 机械密封参数和计算理论基础17-36
• 2.1 机械密封的主要参数17-23
• 2.1.1 几何结构参数17-18
• 2.1.2 力学参数18-20
• 2.1.3 密封性能参数20-23
• 2.2 机械密封热变形计算23-26
• 2.2.1 热应力与热应变的基本方程23-24
• 2.2.2 机械密封动静环的温度24-25
• 2.2.3 动静环中的热传导25-26
• 2.3 机械密封环力变形计算26-30
• 2.3.1 动静环的动力学方程26-27
• 2.3.2 密封流场基础方程27-30
• 2.4 动静环的力热耦合计算30-36
• 2.4.1 摩擦副的控制方程30-32
• 2.4.2 力热耦合控制方程32-33
• 2.4.3 力热耦合的有限元分析33-36
• 第三章 内圆弧槽机械密封液膜流场特性36-45
• 3.1 内圆弧槽几何模型36-37
• 3.2 模拟计算37
• 3.3 结果与分析37-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 机械密封摩擦副力热变形分析45-54
• 4.1 数学模型45-47
• 4.1.1 研究对象45-46
• 4.1.2 对流换热系数的计算46
• 4.1.3 热流密度的计算46-47
• 4.1.4 数值求解过程47
• 4.2 结果分析47-53
• 4.2.1 动环的力变形47-50
• 4.2.2 动环的热变形50-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 结论与展望54-55
• 5.1 研究工作总结54
• 5.2 今后工作展望54-55
• 参考文献55-57
• 攻读硕士学位期间所发表的论文57-58
• 致谢58-59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 沈锡华;;机械密封设计中摩擦副材料的选择[J];化工设备设计;1982年04期

2 杜东波;彭旭东;;微孔参数对激光加工多孔端面机械密封性能的影响[J];润滑与密封;2006年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 蒙伟安;高参数机械密封热流体动力特性研究[D];新疆大学;2012年

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本文编号：266220