【摘要】：螺旋密封在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中被廣泛的應(yīng)用，在使用時(shí)往往需要和填料密封一起配合使用，研究?jī)烧咧g相互關(guān)系對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。本文通過利用多孔介質(zhì)概念來類比填料密封泄漏的機(jī)理，建立相應(yīng)的計(jì)算模型，對(duì)填料密封和螺旋密封共同作用下的氣體密封問題做了計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值模擬，并研究了兩者之間的關(guān)系。詳細(xì)工作分以下六部分展開： 第一章，闡述了該課題的研究背景和意義，綜述了螺旋密封和多孔介質(zhì)研究現(xiàn)狀，提出了本文的研究方法，同時(shí)概括了本文的主要研究?jī)?nèi)容。 第二章，詳細(xì)介紹了密封種類和多孔介質(zhì)，并討論了螺旋密封和多孔介質(zhì)相關(guān)理論。 第三章，介紹了網(wǎng)格的基本類型及網(wǎng)格生成方法和網(wǎng)格生成過程，分析了近壁面網(wǎng)格處理。敘述了螺旋密封配合填料密封的工況和各個(gè)幾何尺寸，針對(duì)螺旋密封的不同位置，，進(jìn)行了不同類型的網(wǎng)格生成，對(duì)螺旋槽采用近似處理建立了高質(zhì)量的六面體網(wǎng)格，間隙處生成混合網(wǎng)格，最后建立了高質(zhì)量的全流道網(wǎng)格。 第四章，介紹了CFD數(shù)值模擬的基本過程。敘述了基本的流體控制方程、湍流模型和多孔介質(zhì)模型，采用SST模型對(duì)螺旋密封配合填料密封進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，分析了流道的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)。通過對(duì)比闡述了螺旋密封正反轉(zhuǎn)的重要性。計(jì)算分析了填料密封滲透率對(duì)密封性能的影響。 第五章，對(duì)不同結(jié)構(gòu)的螺旋密封配合填料密封進(jìn)行了計(jì)算，分別研究了螺旋密封的螺旋角、槽深間隙比和間隙對(duì)填料密封滲透率取值的影響。計(jì)算了不同壓強(qiáng)及不同軸轉(zhuǎn)速下填料密封滲透率的取值，并分析了兩者之間的關(guān)系。 第六章，對(duì)本文的工作進(jìn)行了總結(jié)，指出本文工作中的不足和創(chuàng)新之處。
[Abstract]:Spiral seal is widely used in industrial production and daily life, and it is often used in conjunction with packing seal. It is of great significance to study the relationship between them in practical application. By using the concept of porous medium to simulate the leakage mechanism of packing seal, the corresponding calculation model is established, and the numerical simulation of gas seal under the joint action of packing seal and spiral seal is made. The relationship between them is studied. The detailed work is divided into the following six parts: the first chapter describes the research background and significance of the subject, summarizes the research status of spiral seal and porous media, and puts forward the research methods of this paper. At the same time, the main research contents of this paper are summarized. In the second chapter, the types of sealing and porous media are introduced in detail, and the theory of spiral seal and porous media is discussed. In the third chapter, the basic types of grid, the method of grid generation and the process of grid generation are introduced, and the processing of near wall mesh is analyzed. The working conditions and geometric dimensions of spiral seal with packing seal are described. According to the different positions of spiral seal, different types of mesh are generated, and a high quality hexahedron mesh is established by approximate treatment of spiral groove. A hybrid mesh is generated at the gap, and a high quality full channel mesh is established. In chapter 4, the basic process of CFD numerical simulation is introduced. The basic fluid control equation, turbulence model and porous media model are described. The SST model is used to numerically calculate the screw seal with packing seal, and the velocity field and pressure field of the flow channel are analyzed. The importance of positive and reverse rotation of spiral seal is expounded by comparison. The effect of packing seal permeability on sealing performance was calculated and analyzed. In the fifth chapter, the helical angle, the ratio of groove depth to clearance and the effect of clearance on the permeability of packing seal are studied. The permeability of packing seal under different pressure and axial speed is calculated and the relationship between them is analyzed. The sixth chapter summarizes the work of this paper, points out the shortcomings and innovations in this work.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TB42

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本文編號(hào)：2240298