可控柔性密封的机理与应用研究

发布时间：2020-12-19 01:49

　　可控柔性密封主要用于润滑性较差、低粘度、高杂质含量的流体介质密封中,其目的是防止介质泄漏,从而节约能源、减小污染、保护环境。论文首先对柔性密封的发展历史、研究现状进行了综述。在对密封工作领域分析、总结和归纳基础上,分析概括出了可控柔性密封的一般性特征。阐述了进行柔性密封研究的流体力学、工程力学和柔性密封理论基础,为密封流场和应力场的研究提供了理论方法。采用橡胶材料试验数据拟合与预测的方法,研究了可控柔性密封胶芯的力学行为评价方法。指出Ogden模型和Mooney-Rivlin模型不适合柔性密封结构模拟;Arruda-Boyce模型和Yeoh模型可用于结构模拟并可作为结果的上下界来考虑;Marlow模型所给出的拟合和预测结果较为合理。修正A-B模型对密封橡胶在多个环境温度下的单向拉伸力学行为的预测结果均与实际试验数据吻合很好。根据带压作业闸板防喷器中可控柔性密封的工作要求,提出了采用聚合物材料与高弹性橡胶组合构成可控柔性密封组件的设计思想。聚合物材料与管柱外圆周接触,承担接触压力并配合橡胶实现密封,这样可大大减少密封橡胶的磨损量,从而延长密封胶芯的工作寿命。结合密封工作原理进行胶芯受力分... 

【文章来源】：东北石油大学黑龙江省

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

金属密封件NiTi合金密封体金属密封工艺

结构型式不仅涉及到O形结构密封圈[67-70],如图1.3所示；X形变截面橡胶密封圈，而且涉及到油田井下封隔器胶筒等结构更为复杂的密封元件,如图1.4所示。采用有分析方法研究封隔器胶筒，在提高封隔器系统工作性能和效率等方面提供了新的途理论依据[72-78 ]；采用MSC Marc 软件建立可变径闸板防喷器三维有限元模型，通过其工作过程，分析前密封受力分布，探讨发生破坏的部位和原因，在可变径闸板防的研制和优化设计中发挥了积极作用[79 ]。位论文全文数据库 2011年 第01期 工程科技Ⅱ辑 C0

如图1.3所示；X形变截面橡胶密封圈[71 ]，而且涉及到油田井下封隔器胶筒等结构更为复杂的密封元件,如图1.4所示。采用有限元分析方法研究封隔器胶筒，在提高封隔器系统工作性能和效率等方面提供了新的途径和理论依据[72-78 ]；采用MSC Marc 软件建立可变径闸板防喷器三维有限元模型，通过模拟其工作过程，分析前密封受力分布，探讨发生破坏的部位和原因，在可变径闸板防喷器的研制和优化设计中发挥了积极作用[79 ]。在密封流场和应力场研究方面，国内外学者对密封副之间的接触压力、温度分布、密封材料的应力状态等问题开展了一些研究。如对机械密封腔内流场和温度场进行了数值模拟，分析了在密封运转稳定状态下，机械密封环温度场及密封腔内流场的温度、压力分布[80]；利用RNG k- ε湍流模型对某水轮机迷宫密封内部流场进行了数值模拟, 得到了密封内的流场分布, 为进一步研究密封内部流动提供了依据[81]；对旋转对称盘形密封缝隙流场进行了有限元分析，求解出了压力分布、温度分布和速度分布规律，为缝隙流图 1.3 O 形圈有限元计算Fig

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2925023