隨著精細化工、冶金行業(yè)、污水處理等現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,螺旋槽上游泵送機械密封的運行環(huán)境越來越多趨于含固工況,由固體顆粒造成泵送槽堵塞及密封端面磨粒磨損而導(dǎo)致的密封失效案例屢見不鮮。為探究利用密封端面幾何型槽防止顆粒沉積的可行性和技術(shù),本文展開了螺旋槽上游泵送液膜密封內(nèi)流場特性及自清洗性研究。首先,基于FLUENT軟件,以流體動壓潤滑理論為基礎(chǔ),以螺旋槽密封微間隙液膜內(nèi)流場特性為研究對象,建立了液膜中流體的運動數(shù)值分析幾何模型,確定了分析對象的邊界條件,網(wǎng)格劃分方法,并驗證了計算方法的準(zhǔn)確性。其次,針對尖角、圓角螺旋槽幾何型槽結(jié)構(gòu),開展了螺旋槽上游泵送流場沖刷特性及改進設(shè)計研究。結(jié)果表明:圓角結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生較強渦流,槽根附近處平均渦量值隨著圓角半徑的增大呈先增加后減小的趨勢,在半徑r=0.3 mm時達到最大值;相同轉(zhuǎn)速、圓角半徑r=0.3 mm時,槽根附近平均渦量值隨槽深的增加先增大后減小,槽深h_d=6μm時渦量值達到最大,隨螺旋角和槽徑比變化不明顯。然后,開展了含固體顆粒工況密封試驗臺設(shè)計。根據(jù)密封環(huán)材料特性,選擇試驗工況下合適的動環(huán)、靜環(huán)材料,以及輔助密封材料和彈性元件... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 非接觸式機械密封磨粒磨損
        1.2.2 螺旋槽密封端面微間隙流場研究
        1.2.3 密封端面固液兩相潤滑研究
    1.3 現(xiàn)階段研究存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容
第二章 計算模型及流體動壓潤滑理論
    2.1 引言
    2.2 基本假設(shè)
    2.3 幾何模型
    2.4 流體動壓潤滑理論
    2.5 網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)定
        2.5.1 網(wǎng)格劃分與計算域
        2.5.2 邊界條件的設(shè)定
    2.6 計算方法可行性驗證
    2.7 本章小結(jié)
第三章 螺旋槽上游泵送流場沖刷特性及改進設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 兩種槽根結(jié)構(gòu)處流體流動差異
    3.3 微間隙液膜流場分析結(jié)果
        3.3.1 圓角半徑
        3.3.2 槽深
        3.3.3 螺旋角
        3.3.4 槽徑比
    3.4 本章小結(jié)
第四章 螺旋槽型槽自清潔實驗裝置
    4.1 引言
    4.2 實驗裝置
        4.2.1 實驗裝置系統(tǒng)
        4.2.2 密封系統(tǒng)
    4.3 實驗所需設(shè)備
        4.3.1 激光打標(biāo)機
        4.3.2 臺階儀
    4.4 實驗步驟
    4.5 本章小結(jié)
第五章 螺旋槽密封自清潔實驗研究
    5.1 引言
    5.2 試件參數(shù)及工況參數(shù)
    5.3 實驗結(jié)果及分析
        5.3.1 石墨環(huán)磨損情況
        5.3.2 金屬環(huán)磨損情況
        5.3.3 端面顆粒分布情況
    5.4 磨損機理分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3653463