浅槽式螺旋槽密封性能数值研究

发布时间：2020-09-28 19:38

　　 作为一种非接触式并且能达到“零泄露”的新型密封型式，螺旋槽密封在航天航空和石油化工等领域的应用越来越广泛。在气相螺旋槽密封理论及应用日益成熟的条件下，液相螺旋槽密封也亟待取得进一步的发展，以便满足在特殊工况条件下的应用要求。目前国内关于液相端面开螺旋槽的机械密封研究工作非常有限，本课题论文目的就是通过探讨端面间薄膜密封的机理和密封性能，从而为进一步的研究奠定基础。 为此，在综合国内外的大量文献资料的基础上，本文着重从液相螺旋槽密封的密封机理及性能等几个方面进行分析研究。 首先通过对螺旋槽密封解析法思想的阐述，为实际工程的密封性能分析提供了一种简洁、快速的判别方法，并开发了一个可以用于外装外流形式密封性能分析的程序；随后采用有限差分数值方法，对特定条件下的Reynolds方程进行离散化处理，并以此作为密封端面间润滑薄膜特性研究的理论基础。把螺旋槽密封的模型建立、有限差分的运算、油膜特性等作为对象处理，通过这些对象将计算过程中的方法和中间数据进行了封装和继承，开发了一个可以用于分析计算螺旋槽密封性能的数值程序系统。同时，本文还将应用所开发的计算程序系统进行分析计算的结果与已有文献资料中实验或理论计算值进行了比较，结果表明分析计算结果与文献中给出的结果比较吻合，表明本文开发的计算程序系统中数学模型的正确性和计算方法的可靠性。最后本文还应用ANSYS软件对螺旋槽密封端面温度场进行了分析研究，提出端面温度场分析的热阻处理方法，有限元分析结果表明采用这一分析方法对于研究螺旋槽密封端面温度场分布具有指导意义。
【学位单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2004
【中图分类】：TH136
【部分图文】：

区的液膜压力分布，进而就可以获得整个密封端面的压力分布。典型工况条件和几何参数条件下压力收敛、油膜承载力平衡时，流体压力的分布如图3一12所示。图3一12密封流体压力分布图此时沿半径方向和圆周方向的压力曲线示意图分别如图3一13中的(a)和(b)所示。由图可以看出，压力在密封坝区成线性分布，而在槽区为曲线分布，并且在槽坝交界处，外侧开槽产生的压力大于内侧开槽产生的压力。在圆周方(a)(b)图3一13流体压力沿半径和圆周的分布第44页

区的液膜压力分布，进而就可以获得整个密封端面的压力分布。典型工况条件和几何参数条件下压力收敛、油膜承载力平衡时，流体压力的分布如图3一12所示。图3一12密封流体压力分布图此时沿半径方向和圆周方向的压力曲线示意图分别如图3一13中的(a)和(b)所示。由图可以看出，压力在密封坝区成线性分布，而在槽区为曲线分布，并且在槽坝交界处，外侧开槽产生的压力大于内侧开槽产生的压力。在圆周方(a)(b)图3一13流体压力沿半径和圆周的分布第44页

分析其他不同条件下的实际密封模型。4.3.2螺旋槽密封温度场分布及其分析图4一5(a)和(b)分别为动坏和静坏的温度场分布图。从图中可以直观地看出温度场的分布状况，动、静环的温度场的温度分布在与密封介质接触面上处于最大值，并沿着半径和轴向方向近似线性分布。(b)图4一5动环和静环的温度场分布示意图。第61页

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 刘长京;机械密封表面激光造型动压润滑性能的数值分析[D];江苏大学;2007年

2 宋文博;压缩机平衡盘干气密封的研究[D];北京化工大学;2010年

本文编号：2829176