為了獲得具有較強(qiáng)適應(yīng)工況變化能力的上游泵送機(jī)械密封,以微間隙內(nèi)流場的CFD計算為基礎(chǔ),建立涉及多工況的多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,綜合分析相關(guān)研究成果和密封特性確定了優(yōu)化變量及其取值范圍、工況參數(shù)取值范圍和優(yōu)化目標(biāo)。應(yīng)用模糊集理論確定不同工況下的液膜剛度和泄漏量的權(quán)重因子,并研究人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對優(yōu)化結(jié)果的影響。基于窮盡搜索法和遺傳算法對密封進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,對比分析2種優(yōu)化方法得到的優(yōu)化結(jié)果,并對優(yōu)化前后的密封潤滑膜流場特性進(jìn)行BVF診斷分析。優(yōu)化研究表明:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型很好地擬合了液膜剛度、泄漏量隨槽型參數(shù)變化的函數(shù)關(guān)系;2種優(yōu)化方法都能提高密封性能,但遺傳算法優(yōu)化比窮盡搜索法優(yōu)化能獲得更好的優(yōu)化結(jié)果。 

【文章來源】：潤滑與密封. 2020,45(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

動環(huán)端面螺旋槽槽形

液膜模型如圖2所示(厚度方向放大1 000倍以便觀察),取單周期液膜(即液膜的1/Ng)為計算對象[6]。采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格劃分并在槽尖端處加密處理。邊界條件設(shè)置如圖3所示,螺旋槽液膜水體設(shè)置為旋轉(zhuǎn)域,間隙液膜水體設(shè)置為靜止域,動環(huán)表面、螺旋槽的側(cè)壁面及槽底面均設(shè)置為旋轉(zhuǎn)運動壁面,靜環(huán)表面設(shè)置為靜止壁面;進(jìn)、出口邊界分別設(shè)為壓力進(jìn)、出口。圖3 單周期液膜網(wǎng)格及邊界條件

圖2 全周期液膜模型對網(wǎng)格進(jìn)行無關(guān)性檢驗,在進(jìn)口壓力為0.3 MPa、出口壓力為0、轉(zhuǎn)速為3 000 r/min時不同網(wǎng)格數(shù)量的液膜開啟力和泄漏量計算結(jié)果如圖4所示。可見,網(wǎng)格數(shù)達(dá)到20萬后網(wǎng)格對計算結(jié)果的影響已很小,故選取20萬對應(yīng)的網(wǎng)格劃分方案。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3480542