倾斜椭圆微孔端面机械密封的回吸现象及对泄漏量影响

发布时间：2017-10-08 17:26

  本文关键词：倾斜椭圆微孔端面机械密封的回吸现象及对泄漏量影响

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【摘要】：目前研究成果直接或者间接表明机械密封端面加工孔或槽可能会产生间隙流体的回吸,从而减少泄漏量,回吸的现象和机理都需要深入研究。基于Fluent多相流空化模型,针对倾斜椭圆形微孔端面机械密封,建立了其中1个微孔周期的间隙流体的3维数值计算模型,通过改变内外径压差、转速等密封工况参数,研究了回吸现象产生的原因以及回吸现象对泄漏量的影响。首先,通过流动因子判定流动状态、网格无关性分析确定网格尺寸,并于文献计算结果对照,保证了计算模型的正确性。然后,通过数值模拟实验,在靠近泄漏侧微孔单元的r-θ平面流线图和密封间隙出口截面径向速度云图中直接观察到了回吸现象。随后,分析了r-θ平面的压力场、径向方向速度场,结果表明,由于微孔而存在发散间隙,因为动压效应引起出口附近的流体压力降低,低于密封间隙出口压力,造成了间隙流体产生回吸现象。回吸现象因流体动压效应的增强而增强,压力的降低将导致空化现象,空化效应阻止了回吸的增强。最后,通过分析外泄量和回吸量曲线,研究了回吸现象在不同内外径压差Δp和转速n下的变化规律。随着回吸现象的出现,泄漏量会出现明显的降低,甚至会出现零泄漏。可以利用倾斜微孔的回吸现象降低机械密封的泄漏量。
【作者单位】： 四川大学化学工程学院;
【关键词】： 机械密封 倾斜椭圆形微孔 回吸现象 泄漏量
【分类号】：TH136
【正文快照】： 微孔端面机械密封于1994年由以色列Et-sion[1]提出,是近年来润滑与密封领域的研究热点之一[2-3]。Fowell等[4-5]在研究带有微孔的轴承时,基于一维雷诺方程解析解,发现轴承上微孔不仅产生了承载力,还会引起轴承入口液体的吸入。但是,微孔端面机械密封出口截面处的间隙流体回吸

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本文编号：995356