本文關(guān)鍵詞：T型槽干氣密封流固耦合分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)械密封是機(jī)械設(shè)備中減少泄漏和節(jié)能的重要裝置�，F(xiàn)代機(jī)械和裝備大多是在高參數(shù)如高溫、高壓及高速等惡劣條件下工作的,這會(huì)使機(jī)械設(shè)備對(duì)其密封性能的要求越來(lái)越高,設(shè)計(jì)出壽命長(zhǎng)、泄漏少、能耗低、效益高及高穩(wěn)定性與可靠性的機(jī)械密封裝置已成為設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)。干氣密封(DGS)屬于非接觸式機(jī)械密封中的一種新技術(shù),與傳統(tǒng)的接觸式機(jī)械密封相比,干氣密封具有成本低、無(wú)密封油、維修費(fèi)用低、能量損耗低、工藝氣體泄漏小、系統(tǒng)安全可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn),并已被廣泛應(yīng)用于各類軸向端面密封裝置中。因此,干氣密封作為一種性能優(yōu)越的新型機(jī)械密封,具有很高的研究?jī)r(jià)值。與國(guó)外干氣密封技術(shù)相比,國(guó)內(nèi)的干氣密封技術(shù)起步較晚,因此該技術(shù)的研究和國(guó)外的相比還存在著較大差距。至今研究干氣密封技術(shù)的主要方向都集中在螺旋槽干氣密封(S-DGS)上,而對(duì)其它類型的干氣密封槽型(如T型槽、V型槽、直線槽等)的研究分析則較少。但在實(shí)際應(yīng)用中,不同槽型的干氣密封具有各自獨(dú)特的性能,不同的槽型適應(yīng)不同的工況條件。因此,開(kāi)展對(duì)其它種類型槽的研究是十分有必要的。本文主要針對(duì)T型槽干氣密封進(jìn)行研究和分析。由于T型槽干氣密封自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),它在機(jī)械設(shè)備正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)過(guò)程中都具有良好的密封效果,在實(shí)際工程中干氣密封得到廣泛的運(yùn)用。因此有必要對(duì)其進(jìn)行理論研究和模擬仿真分析,這對(duì)其在工程實(shí)際應(yīng)用中具有很好的指導(dǎo)意義。首先,本論文采用有限元分析軟件ANSYS Workbench對(duì)T型槽干氣密封中流體域進(jìn)行了仿真分析。通過(guò)仿真分析得出T型槽干氣密封上開(kāi)啟力和壓力分布,其證明了T型槽干氣密封能有效的阻塞密封介質(zhì)的泄漏通道,實(shí)現(xiàn)密封介質(zhì)的零泄漏或零逸出,同時(shí)驗(yàn)證了使用該軟件分析T型槽干氣密封的可行性。其次,在ANSYS Workbench平臺(tái)中建立了T型槽干氣密封有限元幾何模型,并采用雙向流固耦合分析方法,進(jìn)行了模擬仿真分析。通過(guò)分析得到了T型槽干氣密封結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力分布、壓力分布等情況,論證了分析T型槽干氣密封的性能時(shí),必須考慮密封環(huán)端面的變形對(duì)氣膜厚度的影響。最后,本文對(duì)T型槽干氣密封的槽型進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì),提出了兩種結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,并對(duì)這兩種改進(jìn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了模擬仿真分析,說(shuō)明其結(jié)構(gòu)改進(jìn)后,同樣能達(dá)到相同的性能和作用,從而證明改進(jìn)設(shè)計(jì)的合理性。
【關(guān)鍵詞】：干氣密封 T型槽 ANSYS Workbench 流固耦合
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH136
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 干氣密封基礎(chǔ)8-12
• 1.1.1 干氣密封概述8-9
• 1.1.2 干氣密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介9-12
• 1.2 干氣密封國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)12-16
• 1.3 課題來(lái)源和研究目的及意義16-18
• 1.3.1 課題的來(lái)源16-17
• 1.3.2 課題的研究目的和意義17-18
• 1.4 課題的研究?jī)?nèi)容和方法18-20
• 1.4.1 課題研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4.2 課題研究方法19-20
• 2 T型槽干氣密封理論基礎(chǔ)20-28
• 2.1 干氣密封工作原理20-22
• 2.2 干氣密封相關(guān)參數(shù)22-24
• 2.2.1 雷諾數(shù)方程22-23
• 2.2.2 基本方程23
• 2.2.3 邊界條件23-24
• 2.3 T型槽干氣密封控制方程24-26
• 2.3.1 流體控制方程24-25
• 2.3.2 固體控制方程25
• 2.3.3 流固耦合方程25-26
• 2.4 密封性能參數(shù)26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 T型槽干氣密封流場(chǎng)分析28-38
• 3.1 T型槽幾何建模和網(wǎng)格劃分28-30
• 3.2 邊界條件30
• 3.3 數(shù)值分析30-37
• 3.3.1 T型槽有限元模型的建立30-31
• 3.3.2 分析數(shù)據(jù)31-37
• 3.4 結(jié)論37-38
• 4 T型槽干氣密封流固耦合分析38-53
• 4.1 流固耦合分析基礎(chǔ)38
• 4.2 建立分析模塊38-39
• 4.3 幾何模型的建立39-41
• 4.4 網(wǎng)格劃分及參數(shù)設(shè)置41-48
• 4.5 流固耦合結(jié)果分析48-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 5 T型槽干氣密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)分析53-58
• 5.1 結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)53-54
• 5.2 結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)分析54-57
• 5.2.1 T型槽結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì) 154-56
• 5.2.2 T型槽結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì) 256-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 6 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 論文主要結(jié)論58-59
• 6.2 未來(lái)研究展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果62-63
• 致謝63-64

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