【摘 要】
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螺旋槽堵塞削弱液膜密封流体动压效应,严重影响密封的性能和使用寿命.以螺旋槽下游泵送液膜密封为研究对象,建立动力学模型,采用有限差分法离散计入挤压效应项雷诺方程,与膜厚方程、轴向及角向动力学方程组联立,基于MATLAB软件编程求解槽深变浅条件下补偿环角偏差、液膜厚度、泵送率、摩擦扭矩等参数的响应特性.结果表明:在过渡阶段,角偏差响应曲线出现不同程度滞后;在稳态响应阶段,槽深越小角偏差波动幅度越小,这
【机 构】
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中国石油大学(华东)密封技术研究所,山东青岛266580
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螺旋槽堵塞削弱液膜密封流体动压效应,严重影响密封的性能和使用寿命.以螺旋槽下游泵送液膜密封为研究对象,建立动力学模型,采用有限差分法离散计入挤压效应项雷诺方程,与膜厚方程、轴向及角向动力学方程组联立,基于MATLAB软件编程求解槽深变浅条件下补偿环角偏差、液膜厚度、泵送率、摩擦扭矩等参数的响应特性.结果表明:在过渡阶段,角偏差响应曲线出现不同程度滞后;在稳态响应阶段,槽深越小角偏差波动幅度越小,这是由膜厚变小、进动幅度受限造成的;泵送率响应曲线与膜厚响应曲线趋势一致,摩擦扭矩响应曲线与膜厚响应曲线趋势相反.
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机械密封喷涂覆层端面是获得高性价比密封环的重要方向,然而覆层端面的开裂是其主要的失效形式.采用有限元分析软件,建立机械密封热-结构耦合模型,综合考虑端面变形、液膜反压和端面温度共同作用下对密封覆层端面的影响.得到覆层表面和覆层与基体界面的应力分布,分析了覆层端面开裂的原因.研究结果表明:热载荷对覆层应力分布有显著影响,不容忽略;阻封流体的冷却作用有利于降低热载荷对覆层应力的影响;覆层表面最大拉应力
汽化效应对液膜密封工作性能具有重要影响.建立下游泵送液膜密封端面模型,利用Fluent软件对其流场进行模拟,分析了端面液膜压力和汽化区域分布以及螺旋槽结构参数对密封性能的影响.结果表明:密封端面的高压区出现在螺旋槽尖角处,汽化区出现在靠近内径侧的低压区;随着螺旋角的增加,开启力和泄漏量先增大后减小,在=18°时出现最大值,摩擦扭矩逐渐减小,汽化率逐渐增大;随着槽径长比的增加,开启力先增大后不变然后
本文依据螺旋槽窄槽理论,采用类解析法设计了一款干气密封(DGS)计算软件,具备操作性强、界面友好、使用方便等特点.以我公司某型号干气密封为对象,通过实验测量了工况条件下的密封泄漏量,并分别利用Fluent软件和DGS计算软件求取了密封性能参数,包括泄漏量、开启力、摩擦功率、气膜刚度等.通过对比三种研究方法下的参数值,表明DGS计算软件具有良好的准确性,可用于指导干气密封工程设计.
以静压干气密封为研究对象,建立了以密封环—气膜的耦合振动模型,利用变分法、有限元法简化计算公式和超松弛迭代近似求解雷诺方程,进而求得流体介质压力和振动位移随时间的变化规律,进一步分析各参数在共同作用下对密封系统稳定性的研究.研究结果表明:在轴向振动下,动静环的振动位移开始很明显且需要的回复的稳定的时间较长.耦合振动下,分析得到角阻尼对气膜刚度及密封稳定性影响较小,可以忽略.
高压高温水泵使用的机械密封处于较高压力和较高温度状态,密封端面结构是一个技术设计难题,本文通过对某石化厂的高压高温水泵密封的设计过程以及密封结构的分析,通过增加节流环,改进动静环端面以及设置良好辅助系统,达到良好的使用效果.
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双路调控气体密封(CR-GS)作为一种新型密封,其动态调控性能直接影响着密封的运行状态以及安全可靠的应用.建立动力学分析模型,采用摄动法,得到表征动态性能的气膜刚度和阻尼系数.分析供气调控和闭合调控对密封动态刚度和动态阻尼的影响.对比分析单路和双路调控时密封的追随性能.研究结果表明在给定的工况条件和扰动条件下,合理的供气调控比为3.5＜Ps＜4.5,闭合调控比Pt＜0.4.相比较于单路调控气体密封