在液體動壓型機(jī)械密封的實(shí)際運(yùn)行過程中,微小固體顆粒常因密封介質(zhì)攜帶或端面動壓槽負(fù)壓吸入而進(jìn)入密封間隙潤滑膜,引起潤滑膜流場特性變化和因沉積造成動壓槽堵塞,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致密封失效。為此,本文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51976078）的資助下,以液體端面密封為研究對象,建立涉及微小固體顆粒和潤滑膜空化的氣液固多相流計(jì)算模型,研究固體顆粒物性參數(shù)、工況參數(shù)、端面槽型參數(shù)及介質(zhì)溫度對微間隙潤滑膜固體顆粒運(yùn)動沉積特性與密封性能的影響規(guī)律,為高性能液體端面密封的開發(fā)提供理論依據(jù),主要研究工作與結(jié)論如下:1、以上游泵送機(jī)械密封為具體研究對象,利用Fluent中的Laminar模型、Mixture多相流模型、Zwart-Gerber-Belamri空化模型以及DPM模型建立了密封間隙潤滑膜多相流動計(jì)算模型并進(jìn)行模型驗(yàn)證,研究了潤滑膜多相流動特性和固體顆粒運(yùn)動沉積規(guī)律。研究表明:螺旋槽外槽根存在高壓區(qū),背風(fēng)側(cè)至內(nèi)槽根形成低壓區(qū),空化出現(xiàn)在背風(fēng)側(cè)堰區(qū)中部;轉(zhuǎn)速增大時(shí)高壓區(qū)和低壓區(qū)（含空化區(qū)）均增大,介質(zhì)壓力增大時(shí)低壓區(qū)縮小;固體顆粒在槽堰低壓區(qū)被吸入后,主要沉積在槽內(nèi)低壓區(qū)的背風(fēng)側(cè)附近和上游邊界以及空化上游... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 摩擦副固液兩相潤滑研究現(xiàn)狀
        1.2.2 端面密封液膜空化的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 密封潤滑膜多相流建模及流場分析
    2.1 固液兩相流動模型
        2.1.1 基于歐拉-歐拉方法的雙流體模型
        2.1.2 基于歐拉-拉格朗日方法的離散相模型
        2.1.3 基于拉格朗日-拉格朗日方法的流體擬顆粒模型
    2.2 固體顆粒在流體中的受力分析
        2.2.1 流體作用在固體顆粒上的阻力
        2.2.2 流體作用在固體顆粒上的加速度力
        2.2.3 流體作用在固體顆粒上的不均勻力
        2.2.4 其他附加力
    2.3 流體動壓潤滑理論與主要參數(shù)
        2.3.1 流體動壓潤滑理論
        2.3.2 主要參數(shù)
    2.4 計(jì)算模型的建立
        2.4.1 物理模型
        2.4.2 數(shù)學(xué)模型
        2.4.3 邊界條件設(shè)置
        2.4.4 網(wǎng)格劃分及其無關(guān)性檢驗(yàn)
    2.5 模型有效性驗(yàn)證
    2.6 數(shù)值模擬結(jié)果及討論
        2.6.1 潤滑膜流場
        2.6.2 固體顆粒運(yùn)動沉積特性分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 不同顆粒參數(shù)和工況下的顆粒沉積特性及密封性能
    3.1 固體粒徑變化的影響
        3.1.1 潤滑膜顆粒沉積率及沉積分布隨粒徑的變化
        3.1.2 密封性能隨粒徑的變化
    3.2 固體顆粒進(jìn)口體積分?jǐn)?shù)變化的影響
        3.2.1 潤滑膜顆粒沉積率及沉積分布隨顆粒進(jìn)口體積分?jǐn)?shù)的變化
        3.2.2 密封性能隨顆粒進(jìn)口體積分?jǐn)?shù)的變化
    3.3 轉(zhuǎn)速變化的影響
        3.3.1 潤滑膜固體顆粒沉積率及沉積分布隨轉(zhuǎn)速的變化
        3.3.2 密封性能隨轉(zhuǎn)速的變化
    3.4 介質(zhì)壓力變化的影響
        3.4.1 潤滑膜固體顆粒沉積率及沉積分布隨介質(zhì)壓力的變化
        3.4.2 密封性能隨介質(zhì)壓力的變化
    3.5 潤滑膜厚度變化的影響
        3.5.1 潤滑膜固體顆粒沉積率及沉積分布隨膜厚的變化
        3.5.2 密封性能隨潤滑膜厚度的變化
    3.6 本章小結(jié)
第四章 槽型參數(shù)對潤滑膜固體顆粒沉積及密封性能的影響
    4.1 端面槽型參數(shù)取值范圍
    4.2 槽深的影響分析
        4.2.1 不同槽深下固體顆粒沉積特性分析
        4.2.2 槽深對密封性能的影響
    4.3 螺旋角的影響分析
        4.3.1 不同螺旋角下固體顆粒沉積特性分析
        4.3.2 螺旋角對密封性能的影響
    4.4 槽徑比的影響分析
        4.4.1 不同槽徑比下固體顆粒沉積特性分析
        4.4.2 槽徑比對密封性能的影響
    4.5 槽寬比的影響分析
        4.5.1 不同槽寬比下固體顆粒沉積特性分析
        4.5.2 槽寬比對密封性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 介質(zhì)溫度對固體顆粒沉積及密封性能的影響
    5.1 黏溫方程與飽和蒸汽壓力溫度曲線
    5.2 計(jì)算模型的建立
        5.2.1 工況參數(shù)及物性參數(shù)
        5.2.2 數(shù)學(xué)模型
    5.3 計(jì)算結(jié)果及分析
        5.3.1 潤滑膜流場和溫度場特性
        5.3.2 潤滑膜固體顆粒運(yùn)動沉積規(guī)律分析
        5.3.3 介質(zhì)溫度對固體顆粒沉積分布及沉積率的影響
        5.3.4 介質(zhì)溫度及固體顆粒的沉積對密封性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的相關(guān)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3199582