圆柱孔端面机械密封的数值分析
本文从圆柱孔端面机械密封的动力学分析入手,采用有限差分数值计算方法,深入研究了密封面操作参数和结构参数对液膜压力的影响。在此基础上,采用理论分析和数值计算的方法系统地开展圆柱孔端面机械密封的密封性能研究,主要研究内容和结论如下:
1)建立了圆柱孔端面机械密封的流体动力学分析模型,通过将参数无量纲化,采用有限差分法对圆柱孔端面机械密封进行了详尽地分析和参数研究,并利用MATLAB计算机软件得到了无量纲压力的三维分布情况。由计算分析可知,液膜无量纲平均压力随着液体粘度、流体压力和转速的增加、密封间隙的减小而增大。另外,微孔密度和微孔深径比对液膜平均压力有很大影响,对其进行优化,可使平均液膜压力达到最大。
2)对圆柱孔端面机械密封的密封性能进行了研究,推导出摩擦力矩的计算公式,并从理论上分析了微孔结构参数对开启力、液膜刚度、摩擦力矩和泄漏率的影响规律。结果表明:在微孔半径一定时,对微孔结构参数进行优化,可使密封性能达到最佳。
3)从理论上推导出操作参数对开启力、液膜刚度、摩擦力矩和泄漏率的影响规律。分析结果表明:在微孔半径一定时,对微孔操作参数进行优化,可使密封性能达到最佳。
总之,通过对圆柱孔端面机械密封的数值分析,得到了微孔结构的优化参数,为圆柱孔端面机械密封的进一步研究奠定了理论基础。
机械密封;圆柱孔端面;有限差分法;液膜压力;密封性能
河北科技大学
硕士
化工过程机械
于新奇
2010
中文
TH136
61
2011-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）