气体动静压混合润滑端面密封动态特性研究
气体动静压混合润滑端面密封（以下简称混合式密封）是基于气体动压式密封动压槽的动压效应和气体静压式密封外加阻封气源的静压效应而提出，同时具有气体动压式密封和气体静压式密封优点的一种新型非接触式密封。国内外目前比较缺少对混合式密封的研究，尤其是对密封至关重要的动态特性的研究，本文对混合式密封的动态特性展开深入研究，以期指导混合式密封的工程设计和操作。
基于线性化的摄动法，采用有限单元法求解了混合式密封的气膜微扰Reynolds方程，得到了表征气膜动态特性的性能参数。分析了补偿环扰动频率、密封结构参数以及操作参数对气膜动态性能参数的影响规律。
建立了混合式密封补偿环外激微扰运动的动力学模型，采用拉氏变换求解了混合式密封补偿环在非补偿环外激扰动下的微扰运动方程，研究了混合式密封的追随动态特性。分析了混合式密封操作参数、弹簧刚度以及辅助密封圈阻尼对混合式密封追随动态特性的影响规律。
求解了混合式密封补偿环的自振方程，得到了密封自振稳定动态特性的临界失稳判据。研究了阻封气压力对混合式密封自振稳定动态特性的影响规律，以及混合式密封主动调控时的气膜厚度变化规律。基于薄膜节流器提出了混合式密封的抗干扰方案。
基于开启临界阻封气压，研究了静压润滑致混合式密封端面开启，并得到了端面开启时气膜厚度变化规律。分析了混合式密封关闭阻封气压力后的密封特性。
设计和制造了混合式密封，用于试验研究混合式密封主动调控时的自振稳定动态特性，以及密封在运转时补偿环的振动特性。对比分析了试验研究和理论研究的结果，验证本文的理论研究是正确的。
本文对混合式密封动态特性的研究，能够为混合式密封的工程设计和操作提供理论依据，促进混合式密封的工业应用。
动静压混合气体端面密封;动态特性;追随性;主动调控
北京化工大学
硕士
化工过程机械
蔡纪宁
2012
中文
TB42
106
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）