高参数机械密封摩擦副动环动力特性研究

发布时间：2017-08-18 17:10

  本文关键词：高参数机械密封摩擦副动环动力特性研究

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【摘要】：机械密封是动力机械和流体机械设备中非常重要的部件，在高参数复杂工况条件下，机械密封摩擦副密封环在工作过程中产生的振动，严重影响机械密封的性能，从而引起动静环端面的磨损，，使泄漏量增大。为了减少泄漏，根据机械密封摩擦副端面的形式，分为开槽端面机械密封和无槽端面机械密封两种形式。螺旋槽机械密封由于流体静压或动压作用，在摩擦副密封环端面间充满一层完整的流体膜迫使密封端面彼此分离，而不存在硬性固相接触的机械密封，达到提高使用寿命，降低泄漏的目的。 本文以机械密封动环为研究对象，建立其三维数值模型。首先对带螺旋槽动环和无螺旋槽动环分别进行了模态分析，计算出了其低阶固有振动频率和主振型，以及各阶对应的最大变形量和振动应力，得到了各阶主振型图及振动应力和变形曲线的变化图；然后对螺旋槽动环和流体膜组合进行（湿模态）分析，得到其变化情况；最后，对螺旋槽动环和其端面流体膜进行流固耦合分析，得到摩擦副界面间液膜压力分布和密封环的应力应变情况。 通过对摩擦副螺旋槽动环动力学特性分析，得到在空气中和流体中的固有频率的变化曲线；通过对摩擦副流体膜的特性分析，得到流体膜端面的压力径向变化曲线，不同转速下，压力的变化曲线。
【关键词】：机械密封 摩擦副 流体膜 流固耦合 模态分析
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH136
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 课题来源7
• 1.2 研究的目的和意义7-12
• 1.3 国内外机械密封相关理论的研究12-13
• 1.4 本论文研究的主要内容、关键技术问题和方法13-15
• 第二章 高参数波纹管机械密封关键组件的分析15-28
• 2.1 机械密封的关键组件15-17
• 2.1.1 摩擦副动静环材料属性分析15-17
• 2.1.2 摩擦副流体膜的分析17
• 2.2 波纹管机械密封的受力分析17-23
• 2.2.1 摩擦副动静环的受力分析17-21
• 2.2.2 摩擦副流体膜的受力分析21-23
• 2.3 波纹管机械密封螺旋槽端面流体膜压力分析23-27
• 2.3.1 摩擦副端面润滑理论分析23-24
• 2.3.2 螺旋槽端面流体膜压力分析24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 波纹管机械密封动环模态分析28-41
• 3.1 动环几何建模28-29
• 3.2 动环的有限元建模29-31
• 3.3 动环预应力的模态分析31-40
• 3.3.1 无螺旋槽模态分析31-33
• 3.3.2 带螺旋槽模态分析33-37
• 3.3.3 动环的湿模态分析37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 高参数波纹管机械密封摩擦副动环的流固耦合分析41-46
• 4.1 流固耦合基本理论41-42
• 4.1.1 流体控制方程41-42
• 4.1.2 固体控制方程42
• 4.1.3 流固耦合的基本方程42
• 4.2 流固耦合数值计算42-43
• 4.3 计算结果分析43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 总结与展望46-48
• 5.1 总结46-47
• 5.2 创新点47
• 5.3 展望47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-54
• 在读期间发表论文及获奖情况54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：695732