本文關(guān)鍵詞：三維類迷宮密封結(jié)構(gòu)及性能分析研究

  更多相關(guān)文章： 類迷宮密封 密封性能 數(shù)值模擬 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 壓縮機(jī)

【摘要】：隨著制造業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,迷宮密封以其優(yōu)良的環(huán)保、避免摩擦損耗、無需潤滑的特性,逐漸取代傳統(tǒng)的填料密封而應(yīng)用到往復(fù)壓縮機(jī)密封機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中。但由于理論迷宮密封結(jié)構(gòu)加工過程較為繁瑣,對加工工藝要求很高,制約了迷宮密封的廣泛應(yīng)用,為此,企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程為簡化加工工藝,提高經(jīng)濟(jì)效益,將迷宮密封加工成螺旋型齒,即連續(xù)的螺旋齒和螺旋槽,其結(jié)構(gòu)形式與螺旋密封相似,我們稱之為類迷宮密封,這種特殊加工工藝下的密封機(jī)理、密封性能與理論迷宮密封存在差異。針對上述差異,建立三維類迷宮密封模型,以計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT為平臺(tái),用數(shù)值模擬的方法對類迷宮密封空腔內(nèi)部流場進(jìn)行分析研究,研究特殊的結(jié)構(gòu)形式對密封性能的影響,將其與迷宮密封在密封機(jī)理、密封性能上進(jìn)行比較,探討缸徑與活塞表面上螺旋槽旋向配合對密封性能的影響,分析企業(yè)生產(chǎn)方式的可行性,為企業(yè)迷宮密封實(shí)踐生產(chǎn)中的特殊加工工藝提供理論依據(jù),最后對影響類迷宮密封性能的主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。主要研究工作分為以下幾部分:1、總結(jié)了迷宮密封研究現(xiàn)狀,對迷宮活塞壓縮機(jī)及迷宮密封相關(guān)理論進(jìn)行重點(diǎn)闡述。2、本文基于類迷宮密封特殊結(jié)構(gòu),結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)等相關(guān)知識(shí),理論上揭示其工作機(jī)理,并對泄漏量計(jì)算公式進(jìn)行校核,使其適用于類迷宮密封。3、基于類迷宮密封特殊結(jié)構(gòu),確定數(shù)值計(jì)算模型,采用FLUENT軟件分析類迷宮密封內(nèi)部流場及驗(yàn)證類迷宮密封可行性。4、分析雙側(cè)齒類迷宮密封旋向?qū)γ芊庑阅艿挠绊?分析不同結(jié)構(gòu)尺寸條件對密封性能的影響,并對類迷宮密封空腔結(jié)構(gòu)幾個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,提高密封性能,為實(shí)際生產(chǎn)提供可靠數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：類迷宮密封 密封性能 數(shù)值模擬 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 壓縮機(jī)
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH45;TB42
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 論文的研究背景及意義12-13
• 1.2 迷宮活塞壓縮機(jī)簡介13-16
• 1.2.1 迷宮活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理13-15
• 1.2.2 迷宮活塞式壓縮機(jī)的特點(diǎn)15-16
• 1.3 迷宮密封機(jī)理16-18
• 1.4 迷宮密封的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀20
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容20-22
• 第2章 計(jì)算流體力學(xué)及CFD軟件簡介22-28
• 2.1 計(jì)算流體力學(xué)簡介22-23
• 2.2 計(jì)算流體力學(xué)的理論基礎(chǔ)23-26
• 2.2.1 流體流動(dòng)分類23-24
• 2.2.2 計(jì)算流體力學(xué)基本方程組24-26
• 2.3 CFD數(shù)值模擬軟件簡介26-28
• 2.3.1 前處理器Gambit軟件簡介26-27
• 2.3.2 求解器FLUENT軟件簡介27
• 2.3.3 后處理器TECPLOT軟件簡介27-28
• 第3章 類迷宮密封理論分析及分析方法28-48
• 3.1 類迷宮密封加工工藝28-29
• 3.2 類迷宮密封密封機(jī)理29-33
• 3.2.1 類迷宮密封流量分解29-30
• 3.2.2 類迷宮密封密封機(jī)理30-33
• 3.3 類迷宮密封泄漏量計(jì)算方法33-37
• 3.3.1 越過齒頂泄漏量的計(jì)算33-35
• 3.3.2 槽向泄漏量的計(jì)算35-37
• 3.4 類迷宮密封幾何模型的選定37-38
• 3.5 數(shù)值計(jì)算模型38-43
• 3.5.1 湍流模型38-42
• 3.5.2 邊界條件及物性參數(shù)的確定42
• 3.5.3 性能指標(biāo)的確定42-43
• 3.6 渦量場的動(dòng)能和能量耗散43-45
• 3.6.1 動(dòng)能及其時(shí)間變化率43-44
• 3.6.2 動(dòng)能的耗散及渦旋擬“能”的輸運(yùn)44-45
• 3.7 網(wǎng)格劃分45-46
• 3.8 流場迭代計(jì)算方法46-47
• 3.9 計(jì)算結(jié)果收斂準(zhǔn)則47-48
• 第4章 類迷宮密封三維流場分析48-63
• 4.1 迷宮類迷宮密封密封性能對比48-54
• 4.1.1 幾何模型的建立48-50
• 4.1.2 模擬結(jié)果及分析50-54
• 4.2 類迷宮密封雙側(cè)齒旋向配合對密封性能的影響54-60
• 4.2.1 計(jì)算模型的建立55-56
• 4.2.2 模擬結(jié)果及分析56-60
• 4.3 氣缸側(cè)密封齒對類迷宮密封結(jié)構(gòu)的影響60-62
• 4.3.1 雙側(cè)密封齒空腔深度之比對密封齒磨損的影響61
• 4.3.2 氣缸側(cè)密封齒形狀對密封性能的影響61-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 類迷宮密封結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究63-94
• 5.1 間隙寬度對密封性能的影響63-71
• 5.1.1 計(jì)算模型的建立63-64
• 5.1.2 模擬結(jié)果及分析64-71
• 5.2 空腔深度對密封性能的影響71-78
• 5.2.1 計(jì)算模型的建立71-72
• 5.2.2 模擬結(jié)果及分析72-78
• 5.3 齒形夾角對密封性能的影響78-84
• 5.3.1 計(jì)算模型的建立79-80
• 5.3.2 模擬結(jié)果及分析80-84
• 5.4 空腔寬度、深寬比對密封性能的影響84-91
• 5.4.1 計(jì)算模型的建立85-86
• 5.4.2 模擬結(jié)果及分析86-91
• 5.5 螺旋槽圈數(shù)對密封性能的影響91-92
• 5.6 最終優(yōu)化結(jié)果分析92-93
• 5.7 本章小結(jié)93-94
• 總結(jié)與展望94-97
• 參考文獻(xiàn)97-101
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果101-102
• 致謝102-103

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 В.А.Конвáпов;王福昌;;迷宮密封用的L形環(huán)的更換[J];國外機(jī)車車輛工藝;1984年05期

2 朱毅征,何楓;迷宮密封的理論與實(shí)驗(yàn)研究[J];航空學(xué)報(bào);1989年02期

3 王建中，，黃守龍;直通式迷宮密封的靜態(tài)工作特性[J];武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1994年04期

4 高光藩,白鳳娥,劉俊明;徑向迷宮密封泄漏速率計(jì)算方法的分析[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);1997年02期

5 高光藩,張牢牢;迷宮密封性能影響因素分析[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);1997年06期

6 羅敏,崔旭明,楊曉翔,劉有軍;鋸齒形徑向迷宮密封的實(shí)驗(yàn)研究[J];石油機(jī)械;2001年08期

7 劉有軍;迷宮密封的湍流增阻[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2004年05期

8 劉有軍;迷宮密封湍流增阻的數(shù)值研究[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2005年03期

9 丁學(xué)俊;楊彥磊;肖國俊;駱名文;李哲;黃樹紅;;迷宮密封流場與泄漏特性研究[J];流體機(jī)械;2006年04期

10 湯臣杭;楊惠霞;王玉明;;直通式迷宮密封的數(shù)值分析[J];流體機(jī)械;2006年12期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 尹韶平;魯周勛;丘大謀;謝友柏;;透平機(jī)械迷宮密封動(dòng)特性試驗(yàn)研究[A];第五屆全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊）[C];1992年

2 葉建槐;劉占生;;考慮入口預(yù)旋的迷宮密封非線性動(dòng)力學(xué)特性研究[A];第八屆全國轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2008年

3 李忠剛;陳予恕;;迷宮密封氣流激振力模擬與模型辨識(shí)研究[A];第十四屆全國非線性振動(dòng)暨第十一屆全國非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集與會(huì)議議程[C];2013年

4 金秋穎;劉趙淼;高建成;;迷宮密封齒形對泄漏量的影響[A];北京力學(xué)會(huì)第15屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2009年

5 肖云峰;孫譯;;基于CFD技術(shù)的膨脹機(jī)軸封用迷宮密封研究[A];第八屆全國實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

6 陽虹;楊建道;李軍;王金山;何阿平;;刷式密封技術(shù)及在汽輪機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用研究[A];中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專業(yè)委員會(huì)2008年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 翟璐璐;離心泵人型槽環(huán)流迷宮密封動(dòng)力學(xué)特性數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 張海;葉輪機(jī)械密封及轉(zhuǎn)子相互作用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃建峰;迷宮密封結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)及有限元分析研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

2 高遠(yuǎn);三維類迷宮密封結(jié)構(gòu)及性能分析研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

3 曹體進(jìn);迷宮密封流場動(dòng)力特性系數(shù)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2004年

4 劉欣;直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場的數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2003年

5 孫婷梅;迷宮密封流場及其動(dòng)力特性計(jì)算[D];浙江大學(xué);2008年

6 陸圯;迷宮密封非線性氣動(dòng)力研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

7 裘雪玲;迷宮密封流場與轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)耦合研究[D];浙江大學(xué);2007年

8 楊彥磊;迷宮密封流場及氣流誘發(fā)振動(dòng)研究[D];華中科技大學(xué);2006年

9 張婕;新型礦用排水泵迷宮密封結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];大連交通大學(xué);2014年

10 姚瑤;往復(fù)壓縮機(jī)迷宮密封流場分析及典型密封結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];沈陽理工大學(xué);2014年

本文編號(hào)：974911