非接触式磁力机械密封性能研究

发布时间：2017-09-30 14:19

  本文关键词：非接触式磁力机械密封性能研究

  更多相关文章： 密封 机械密封 非接触式磁力机械密封 电磁力 流体膜特性 密封性能 MATLAB数值分析

【摘要】：机械密封是压缩机和反应釜等众多旋转机械设备中的重要部件。非接触式机械密封作为机械密封中的一种重要结构型式,因其良好的密封性能得到广泛的应用。但传统的非接触式机械密封存在无法实现密封端面间隙的主动调节,而且机组工况和介质条件严重影响密封间隙的大小及端面间流体膜的稳定性。本课题提出的一种新型的非接触式磁力机械密封,通过电磁力和密封端面间隙的流体介质压力共同作用,维持密封性能的稳定。本文主要是通过分析非接触式磁力机械密封中的电磁场和流体介质参数来对其密封性能参数进行研究。⑴建立非接触式磁力机械密封电磁力分析的数学模型。结合非接触式磁力机械密封的结构和工作原理,及电磁场理论,对密封端面磁感应强度和电磁力进行分析,并建立磁感应强度和电磁力的计算模型。⑵建立非接触式磁力机械密封流体膜分析的流体力学模型。结合非接触式磁力机械密封的结构和流体膜参数,及流体力学理论,对密封端面流体膜特性参数进行分析,并建立流体膜特性参数的计算模型。⑶建立非接触式磁力机械密封磁力流体耦合模型。结合非接触式磁力机械密封的电磁力和流体膜特性,对非接触式磁力机械密封的性能参数进行分析,并建立密封性能参数的计算模型。⑷非接触式磁力机械密封性能分析、研究。主要集中研究开启力、间隙刚度和泄漏量三个参数,通过对计算结果的分析,利用MATLAB绘制图形研究非接触式磁力机械密封的流体膜特性参数和电磁参数对密封性能的影响。本文通过分析流体膜特性参数以及电磁场参数对非接触式磁力机械密封性能的影响,为非接触式机械密封的进一步研究、设计提供理论支持和参考。
【关键词】：密封 机械密封 非接触式磁力机械密封 电磁力 流体膜特性 密封性能 MATLAB数值分析
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH136
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 本课题的研究背景和意义8-10
• 1.1.1 本课题的研究背景8
• 1.1.2 本课题的研究意义8-10
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势10-12
• 1.2.1 国内外研究现状10-11
• 1.2.2 发展趋势11-12
• 1.3 机械密封简介12-15
• 1.3.1 机械密封结构12
• 1.3.2 机械密封的基本类型12-15
• 1.3.3 接触式磁力密封15
• 1.4 本课题的主要研究内容15-17
• 2 非接触式磁力机械密封的磁场分析17-31
• 2.1 非接触式磁力机械密封原理17-19
• 2.2 电磁场的基本理论19-23
• 2.2.1 基本磁场物理量19-20
• 2.2.2 麦克斯韦方程组20-22
• 2.2.3 磁路分析的基本原理22-23
• 2.3 密封端面磁路的分析和电磁力的计算23-30
• 2.3.1 电磁力计算的物理模型23-24
• 2.3.2 磁感应强度的计算24-28
• 2.3.3 密封端面电磁力的计算28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 机械密封间隙液膜特性研究31-45
• 3.1 流体力学简介31
• 3.2 控制方程31-34
• 3.2.1 物理模型31-32
• 3.2.2 控制方程的推导32-34
• 3.3 机械密封的流体膜特性34-38
• 3.3.1 平行端面流体膜特性35-37
• 3.3.2 锥形端面流体膜特性37-38
• 3.4 非接触式磁力机械密封流体膜特性38-44
• 3.4.1 平行端面结构的密封性能参数38-41
• 3.4.2 锥形端面结构的密封性能参数41-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4 非接触式磁力机械密封端面密封性能分析45-66
• 4.1 MATLAB简介45
• 4.2 平行端面密封性能分析45-54
• 4.2.1 密封结构参数45-46
• 4.2.2 密封端面作用力分析46-51
• 4.2.3 泄漏量的计算分析51-52
• 4.2.4 间隙刚度的计算分析52-54
• 4.3 锥形端面密封性能分析54-64
• 4.3.1 锥形端面密封结构参数54-55
• 4.3.2 锥形端面作用力分析55-60
• 4.3.3 锥形端面泄漏量分析60-62
• 4.3.4 间隙刚度的计算分析62-64
• 4.4 本章小结64-66
• 5 总结与展望66-68
• 5.1 内容总结66
• 5.2 展望66-68
• 参考文献68-70
• 攻读硕士学位期间学术论文及科研情况70-71
• 致谢71-72

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