發(fā)布時間：2021-10-09 14:08

　　基于微孔型表面織構(gòu)在改善機(jī)械端面密封性能方面的優(yōu)勢,提出了一種新型的萊洛三角形微孔表面織構(gòu),并利用數(shù)值模擬方法考察了萊洛三角形微孔織構(gòu)化端面的密封性能。首先,在動環(huán)表面上分別設(shè)置圓形、三角形、萊洛三角形三種微孔表面織構(gòu)。然后,利用GAMBIT軟件進(jìn)行3種微孔織構(gòu)化密封端面模型網(wǎng)格劃分,利用Fluent軟件分析密封端面的流場特性并獲得其流場壓力分布。最后,總結(jié)出3種微孔織構(gòu)化密封端面的開啟力、泄漏率和開漏比隨織構(gòu)面積率、孔深、密封間隙、操作壓力及轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。結(jié)果表明:3種微孔織構(gòu)化密封端面的開啟力和泄漏率隨著密封參數(shù)的變化具有相同的變化規(guī)律;當(dāng)S_p=10%,h_d=3～4μm,h_p<3μm,p_i<0.3 MPa時,3種微孔織構(gòu)化密封端面均呈現(xiàn)出較好的密封性能;相比于圓形、三角形微孔織構(gòu)化密封端面,萊洛三角形微孔織構(gòu)化密封端面具有較大的開啟力和較小的泄漏率,同時具有較大的開漏比。研究成果可為微孔織構(gòu)化機(jī)械端面的密封參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提供參考。 

【文章來源】：工程設(shè)計學(xué)報. 2020,27(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

機(jī)械密封端面的密封環(huán)截面示意圖

微孔織構(gòu)化密封端面模型網(wǎng)格節(jié)點映射

在n=8 000 r?min-1,hd=2μm,hp=2μm,pi=0.2MPa,po=0.1 MPa條件下，密封性能參數(shù)隨織構(gòu)面積率的變化曲線如圖6所示。由圖6(a）可知：3種微孔織構(gòu)化密封端面的開啟力均呈先減小后增大的變化規(guī)律，當(dāng)Sp≈15%時開啟力最大；同一Sp下，萊洛三角形微孔織構(gòu)化密封端面的開啟力最大，三角形微孔織構(gòu)化密封端面的開啟力最小。由圖6(b）可知：3種微孔織構(gòu)化密封端面泄漏率的變化規(guī)律十分接近，均隨織構(gòu)面積率的增大而增大，增速先逐漸增大后趨于平緩；同一Sp下，泄漏率從大到小依次為三角形微孔織構(gòu)化密封端面、圓形微孔織構(gòu)化密封端面、萊洛三角形微孔織構(gòu)化密封端面。由圖6(c）可知：隨著Sp的增大，3種微孔織構(gòu)化密封端面的開漏比均先增大后減小，當(dāng)Sp≈10%時，開漏比均達(dá)到最大值；同一Sp下，開漏比由大到小依次為萊洛三角形微孔織構(gòu)化密封端面、圓形微孔織構(gòu)化密封端面、三角形微孔織構(gòu)化密封端面。綜上可知，當(dāng)Sp<50%時，在相同的條件下，萊洛三角形微孔織構(gòu)化端面的密封性能最好。2.3 孔深hd對密封性能的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]圓形微織構(gòu)表面協(xié)同作用機(jī)理研究[J]. 張穎,曾良才,陳娟,陳克應(yīng).  液壓與氣動. 2018(09)
[2]表面織構(gòu)化機(jī)械密封熱彈流潤滑性能分析[J]. 楊笑,孟祥鎧,彭旭東,王玉明.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[3]葫蘆形微凹坑對不銹鋼表面摩擦學(xué)性能的影響[J]. 李俊玲,陳平,邵天敏,項欣.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[4]三角形表面織構(gòu)對機(jī)械密封端面動壓性能的影響[J]. 李茂元,吳玉國,時禮平,吳勝.  井岡山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[5]不同形狀方向性型孔液體潤滑端面密封性能對比[J]. 佘寶瑛,彭旭東,孟祥鎧,李紀(jì)云.  化工學(xué)報. 2014(06)
[6]多圓弧與三角形復(fù)合織構(gòu)表面的動壓潤滑性能[J]. 阮鴻雁,呂建軍,司輝,劉會霞,王霄.  江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)



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