高速工况下磁性液体密封的研究

发布时间：2024-05-27 02:17

　　钠冷快堆是目前正在研究的第四代核电站,其中主泵转轴的密封是保证快堆可靠性和安全性的关键部件。磁性液体密封是一种新型的动密封,具有零泄漏、可靠性高和寿命长等优点,适用于主泵转轴密封。主泵转轴表面线速度可以达到15m/s以上,因此本文针对磁性液体密封在高速工况下存在的发热量大和离心力大等问题,进行了理论、仿真和实验研究,主要工作如下:(1)制备了适用于高速工况的磁性液体,并对其进行了粘度性能研究,获得了磁性液体的磁粘特性及粘温性能;进行了不同温度下磁性液体的磁化性能研究,得到磁化曲线随温度变化规律。(2)设计并搭建了用于观察液膜形状变化的磁性液体静密封机理实验装置,并提出了一种磁性液体与空气的两相流仿真方法。采用仿真和实验的手段获得了密封间隙中磁性液体液膜形状变化,提出了磁性液体密封的压力传递机理和失效机理。研究表明,在压力加载的过程中,极齿之间各腔室的压力逐级增加,在前一极齿下的磁性液体液膜发生破裂后,压缩气体进入极齿之间的下一腔室,下一极齿下的液膜开始受压。压力传递的过程中磁性液体液膜多次发生破裂和自恢复,磁性液体体积逐渐减小。研究发现,磁性液体密封失效分为两个阶段,分别为微泄漏阶段和...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-2磁性液体密封原理1441

３－轴承，４－极靴，５－永磁体，６－橡胶密封圈，７－转轴，８－磁体液膜承受压差前后的形状变化如图１－３所示。当两侧不液膜边界与磁感应强度的等值线重合，边界对称分布；当磁性液体向低压侧移动，磁性液体受到的磁场力由低压侧压差平衡［４＇??＼＼??高压侧紐侧??（ａ）承压前?（ｂ）承压....

图１－３磁性液体液膜变化??

??图１－２磁性液体密封原理［４４】??１－密封腔，２－外壳，３－轴承，４－极靴，５－永磁体，６－橡胶密封圈，７－转轴，８－磁性液体??磁性液体液膜承受压差前后的形状变化如图１－３所示。当两侧不存在压??差时，两侧液膜边界与磁感应强度的等值线重合，边界对称分布；当两侧存??在压差....

图１－４高速磁性液体密封水介质实验台??１－单极齿轴套，２－极靴，３－永磁体，４－磁性体，５－，６－主７－

到３０００ｒｐｍ时，磁性液体密封的耐压能力下降了?６０．１％。??转速升高对用于液体介质密封的磁性液体密封性能也存在一定的影响。??Ｍａｔｕｓｚｅｗｓｋｉ等［５８＿６（）］人搭建了高速磁性液体密封水介质实验台，如图１－４所??示，进行了磁性液体密封液体的耐压及寿命实验。当转轴转速....

图１－５包含外部和内部冷却系统的高速磁性液体密封Ｍｌ??１－外壳，２－空心轴，３、４－滚动轴承，５、６－极靴７－永磁体，８－磁性液体，９－水冷通道??

的温度；对永磁体及极齿磁场进行优化提高了密封的耐压能力。??左英杰［７（）］等人将磁性液体密封和离心密封结合，设计出适用于高速工况??的新型密封，结构如图１－６所示。组合密封在不同转速下的密封原理不同，??低速时密封原理与磁性液体密封相同，高速时密封原理与离心密封相同。当??转轴....

本文编号：3982632