螺旋槽干气密封气膜润滑摩擦特性研究
发布时间：2021-07-06 20:24
干气密封因其损耗低、泄漏小的特点被广泛用作旋转机械的轴端密封,它的设计和研发涉及装置结构、材料选择、安装方式等多个方面,其中,决定密封性能的关键是密封副间的润滑气膜。在干气密封系统稳定运行的过程中,动静密封副的微间隙使装置保持流体润滑状态,相应的主要摩擦就来源于流体间的内摩擦。随着旋转机械向极端工况条件、大尺寸结构参数、多样化介质种类等方向发展,干气密封润滑气膜的摩擦作用日益凸显,由此引起的端面温度升高、摩擦副热力变形等问题严重缩短了干气密封系统的服役寿命,可见,对干气密封润滑气膜摩擦特性进行研究具有重要意义。本课题针对螺旋槽干气密封结构,基于MATLAB软件,采用中心差分法和超松弛迭代法耦合求解气膜压力控制方程和气膜厚度控制方程,获得润滑气膜厚度和压力分布。同时,建立气膜三维计算模型,利用ICEM划分结构化网格,利用Fluent对流场进行仿真模拟。选择气膜开启力和气膜摩擦力作为对比目标,分析表明:两种方法得到的计算结果吻合性较好,最大相对差异百分比为5.96%。在针对螺旋槽干气密封气膜润滑摩擦特性开展研究时,结合以上两种数值计算方法,改变工况参数和槽型结构参数进行实例分析,结果表明:...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型双端面干气密封结构装置
副间填充润滑剂以阻止摩擦副的直接接触。润滑的存在形成了切向阻力尽可能低的界面层，不仅时也起到了冷却、减振、清洗、防腐、密封的作面的润滑状态进项分类。滑与摩擦当摩擦副在流体润滑介质的作用下完全分开时的以分为气体润滑和液体润滑，该润滑状态对应的摩此时摩擦的唯一来源是流体内部的摩擦力，即流系数极小，不会出现磨损，因此它是最理想的润，只有润滑剂具有粘度，摩擦副表面具有一定形成流体润滑，摩擦力的大小和润滑介质粘性及摩发生变化和摩擦副发生变形时会发生弹性流体润质粘性、摩擦副相对运动及润滑介质所承受的载。
图 2.2 边界摩擦机理的微观模型与摩擦厚度方向受到极大载荷、速度出现不稳定变化等层会遭到局部破裂，轮廓峰峰谷位置仍有润滑膜生直接接触而导致干摩擦，润滑膜和边界膜随外则变化既不连续分布，又不均匀分布，此时的摩的过渡状态，包括流体摩擦、边界摩擦、干摩擦图 2.3 混合摩擦机理的微观模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]丁二烯装置泵用干气密封泄漏原因分析与改造[J]. 张亚南. 化工管理. 2018(23)
[2]浅谈干气密封技术[J]. 李勇博. 当代化工研究. 2018(06)
[3]西气东输GE压缩机干气密封失效分析及改造[J]. 仝雷,郝福君,徐庆磊,刘少山,安云鹏,张健. 石油工程建设. 2017(06)
[4]槽底倾斜度对螺旋槽干气密封性能的影响[J]. 邹伟,宋鹏云. 润滑与密封. 2017(11)
[5]均压槽结构形状对静压干气密封性能影响分析[J]. 赵艳凤,彭旭东,江锦波,陈源,赵文静. 摩擦学学报. 2017(05)
[6]两种螺旋角干气密封环端面摩擦特性试验研究[J]. 丁雪兴,王平西,魏龙,金良,陈金林. 摩擦学学报. 2017(03)
[7]干气密封摩擦副启停阶段摩擦特性的仿真研究[J]. 丁雪兴,王文鼎,金海俊,赵海红. 石油化工高等学校学报. 2017(02)
[8]基于Fluent的树型槽非接触式机械密封的仿真计算[J]. 王衍,于雪梅,卢龙,贺毅强. 流体机械. 2016(10)
[9]螺旋槽结构参数对干气密封动态特性的影响研究[J]. 陈源,彭旭东,李纪云,江锦波. 摩擦学学报. 2016(04)
[10]密封装置的分类及应用研究[J]. 刘晓芳. 机械工程与自动化. 2016(04)
博士论文
[1]螺旋槽干气密封中低压热动力润滑特性研究[D]. 马春红.浙江工业大学 2017
[2]高速干气密封端面型槽仿生设计理论与实验研究[D]. 江锦波.浙江工业大学 2016
[3]烟气轮机叶片振动的非接触式在线监测关键技术研究[D]. 张玉贵.天津大学 2008
硕士论文
[1]螺旋槽干气密封环端面摩擦系数的测试与分析[D]. 赵海红.兰州理工大学 2018
[2]干气密封摩擦副温度演变特性的测试及建模[D]. 金海俊.兰州理工大学 2018
[3]基于分形理论的干气密封环摩擦磨损数值模拟[D]. 张正棠.兰州理工大学 2016
[4]硬对硬摩擦副压缩机干气密封性能研究[D]. 郑毅.中国石油大学(华东) 2015
[5]螺旋槽干气密封端面气膜热效应研究[D]. 产文.昆明理工大学 2015
[6]基于速度滑移和温度阶跃的螺旋槽干气密封气膜流场研究[D]. 刘勇.兰州理工大学 2014
[7]螺旋槽干气密封气膜稳态特性有限元分析[D]. 唐丽.新疆大学 2012
[8]低速端面气膜密封动力学特性研究[D]. 张轩.昆明理工大学 2010
[9]低速螺旋槽端面气膜密封动态特性研究[D]. 金兴乾.昆明理工大学 2008
[10]螺旋槽干气密封数值模拟及其槽形参数优化[D]. 蒋小文.南京工业大学 2004
本文编号：3268912
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型双端面干气密封结构装置
副间填充润滑剂以阻止摩擦副的直接接触。润滑的存在形成了切向阻力尽可能低的界面层，不仅时也起到了冷却、减振、清洗、防腐、密封的作面的润滑状态进项分类。滑与摩擦当摩擦副在流体润滑介质的作用下完全分开时的以分为气体润滑和液体润滑，该润滑状态对应的摩此时摩擦的唯一来源是流体内部的摩擦力，即流系数极小，不会出现磨损，因此它是最理想的润，只有润滑剂具有粘度，摩擦副表面具有一定形成流体润滑，摩擦力的大小和润滑介质粘性及摩发生变化和摩擦副发生变形时会发生弹性流体润质粘性、摩擦副相对运动及润滑介质所承受的载。
图 2.2 边界摩擦机理的微观模型与摩擦厚度方向受到极大载荷、速度出现不稳定变化等层会遭到局部破裂，轮廓峰峰谷位置仍有润滑膜生直接接触而导致干摩擦，润滑膜和边界膜随外则变化既不连续分布，又不均匀分布，此时的摩的过渡状态，包括流体摩擦、边界摩擦、干摩擦图 2.3 混合摩擦机理的微观模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]丁二烯装置泵用干气密封泄漏原因分析与改造[J]. 张亚南. 化工管理. 2018(23)
[2]浅谈干气密封技术[J]. 李勇博. 当代化工研究. 2018(06)
[3]西气东输GE压缩机干气密封失效分析及改造[J]. 仝雷,郝福君,徐庆磊,刘少山,安云鹏,张健. 石油工程建设. 2017(06)
[4]槽底倾斜度对螺旋槽干气密封性能的影响[J]. 邹伟,宋鹏云. 润滑与密封. 2017(11)
[5]均压槽结构形状对静压干气密封性能影响分析[J]. 赵艳凤,彭旭东,江锦波,陈源,赵文静. 摩擦学学报. 2017(05)
[6]两种螺旋角干气密封环端面摩擦特性试验研究[J]. 丁雪兴,王平西,魏龙,金良,陈金林. 摩擦学学报. 2017(03)
[7]干气密封摩擦副启停阶段摩擦特性的仿真研究[J]. 丁雪兴,王文鼎,金海俊,赵海红. 石油化工高等学校学报. 2017(02)
[8]基于Fluent的树型槽非接触式机械密封的仿真计算[J]. 王衍,于雪梅,卢龙,贺毅强. 流体机械. 2016(10)
[9]螺旋槽结构参数对干气密封动态特性的影响研究[J]. 陈源,彭旭东,李纪云,江锦波. 摩擦学学报. 2016(04)
[10]密封装置的分类及应用研究[J]. 刘晓芳. 机械工程与自动化. 2016(04)
博士论文
[1]螺旋槽干气密封中低压热动力润滑特性研究[D]. 马春红.浙江工业大学 2017
[2]高速干气密封端面型槽仿生设计理论与实验研究[D]. 江锦波.浙江工业大学 2016
[3]烟气轮机叶片振动的非接触式在线监测关键技术研究[D]. 张玉贵.天津大学 2008
硕士论文
[1]螺旋槽干气密封环端面摩擦系数的测试与分析[D]. 赵海红.兰州理工大学 2018
[2]干气密封摩擦副温度演变特性的测试及建模[D]. 金海俊.兰州理工大学 2018
[3]基于分形理论的干气密封环摩擦磨损数值模拟[D]. 张正棠.兰州理工大学 2016
[4]硬对硬摩擦副压缩机干气密封性能研究[D]. 郑毅.中国石油大学(华东) 2015
[5]螺旋槽干气密封端面气膜热效应研究[D]. 产文.昆明理工大学 2015
[6]基于速度滑移和温度阶跃的螺旋槽干气密封气膜流场研究[D]. 刘勇.兰州理工大学 2014
[7]螺旋槽干气密封气膜稳态特性有限元分析[D]. 唐丽.新疆大学 2012
[8]低速端面气膜密封动力学特性研究[D]. 张轩.昆明理工大学 2010
[9]低速螺旋槽端面气膜密封动态特性研究[D]. 金兴乾.昆明理工大学 2008
[10]螺旋槽干气密封数值模拟及其槽形参数优化[D]. 蒋小文.南京工业大学 2004
本文编号：3268912
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