本文關(guān)鍵詞：基于流體動(dòng)壓效應(yīng)的氣體端面密封性能的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：激光加工多孔端面機(jī)械密封是一種新型機(jī)械密封,它通過(guò)利用表面織構(gòu)加工技術(shù)在普通密封端面上加工具有一定尺寸、形狀和排列的微孔以實(shí)現(xiàn)密封端面非接觸,具有良好的密封潤(rùn)滑性能。氣體端面密封的設(shè)計(jì)理論研究對(duì)改善端面密封的密封性能具有重要意義。針對(duì)氣體端面密封的動(dòng)壓潤(rùn)滑效應(yīng)建立端面密封幾何模型和數(shù)學(xué)模型,采用有限差分法對(duì)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑方程進(jìn)行求解,獲得了密封端面無(wú)量綱壓力分布,并計(jì)算了密封端面氣膜無(wú)量綱開(kāi)啟力F、無(wú)量綱泄漏量Q、無(wú)量綱氣膜剛度K等密封性能參數(shù),計(jì)算結(jié)果通過(guò)與相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)比驗(yàn)證了本文計(jì)算的正確性。首先,本文研究了不同密封結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)下密封端面微孔形狀對(duì)密封端面密封性能的影響,研究表明:橢圓形和菱形端面相比其它形狀端面密封的動(dòng)壓效應(yīng)更強(qiáng),但其泄漏高于其它形狀端面;圓形、矩形(正方形)和三角形端面能有效減小密封運(yùn)行時(shí)的泄漏量,但端面的動(dòng)壓效應(yīng)相對(duì)前者較差;當(dāng)密封端面選擇合理工況參數(shù)和密封結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí):微孔面積率Sp?20%或密封間隙h0?2.5μm,橢圓端面和菱形端面氣膜剛度更大。然后,又考察了不同密封結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)下密封端面圓形微孔底部形狀對(duì)密封端面密封性能的影響,研究表明:矩形面底部形狀圓形微孔端面開(kāi)啟力和氣膜剛度高于其它底部形狀端面但其泄漏量也明顯高于其它端面;微孔底面形狀為梯形面、拋物面和三角形面端面能有效減小密封運(yùn)行時(shí)的泄漏量;綜合分析矩形面孔密封性能更好。最后,對(duì)端面密封各形狀微孔方向性進(jìn)行研究,研究表明:當(dāng)方向角度為0?時(shí),開(kāi)啟力最大但泄漏也較大,當(dāng)方向角度為45?時(shí),泄漏最小且氣膜剛度高,但開(kāi)啟力降低。文中提出4種類(lèi)型橢圓形端面模型均具有強(qiáng)于均勻分布圓形微孔端面的密封性能,各類(lèi)型端面均具有自身優(yōu)勢(shì),其中pattern 3動(dòng)壓性能最優(yōu)而pattern 1泄漏小。本文研究結(jié)果為氣體端面密封設(shè)計(jì)理論提供參考和補(bǔ)充。
【關(guān)鍵詞】：氣體端面密封 流體動(dòng)壓效應(yīng) 有限差分法 密封性能
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH136
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 槽型端面密封的研究情況9-11
• 1.2.2 微孔端面密封研究情況11-14
• 1.2.3 機(jī)理14-16
• 1.3 本課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容16-18
• 1.3.1 研究意義16
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容16-18
• 第二章 基于Reynolds方程的表面氣體動(dòng)壓潤(rùn)滑模型建立18-30
• 2.1 理論基礎(chǔ)18-21
• 2.1.1 基本幾何計(jì)算模型18
• 2.1.2 Reynolds方程推導(dǎo)18-20
• 2.1.3 計(jì)算域和邊界條件20-21
• 2.2 模型求解21-25
• 2.2.1 數(shù)值解法21-22
• 2.2.2 方程無(wú)量綱化22-23
• 2.2.3 方程離散23-24
• 2.2.4 方程計(jì)算24-25
• 2.3 密封性能參數(shù)25-26
• 2.3.1 開(kāi)啟力F25
• 2.3.2 氣膜剛度K25-26
• 2.3.3 泄漏量Q26
• 2.4 程序的可靠性驗(yàn)證26-28
• 2.4.1 求解參數(shù)的設(shè)定26-28
• 2.4.2 程序的可靠性驗(yàn)證28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 微孔形狀對(duì)氣體端面密封性能的影響30-39
• 3.1 模型建立30-31
• 3.1.1 幾何模型30
• 3.1.2 數(shù)學(xué)模型30-31
• 3.2 計(jì)算結(jié)果與討論31-38
• 3.2.1 無(wú)量綱壓力分布31-33
• 3.2.2 密封參數(shù)對(duì)密封性能的影響33-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第四章 微孔底面形狀對(duì)氣體端面密封性能的影響39-47
• 4.1 模型39-40
• 4.1.1 幾何模型39
• 4.1.2 數(shù)學(xué)模型39-40
• 4.2 計(jì)算結(jié)果與討論40-46
• 4.2.1 無(wú)量綱壓力分布40-41
• 4.2.2 密封參數(shù)對(duì)不同底面形狀端面密封性能的影響41-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 微孔排布方向?qū)怏w端面密封性能的影響47-56
• 5.1 模型建立47-48
• 5.1.1 幾何模型47
• 5.1.2 數(shù)學(xué)模型47-48
• 5.2 計(jì)算結(jié)果與討論48-55
• 5.2.1 無(wú)量綱壓力分布48-49
• 5.2.2 方向角度對(duì)密封性能參數(shù)的影響49-51
• 5.2.3 方向性微孔排布類(lèi)型對(duì)密封性能參數(shù)的影響51-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 第六章 結(jié)論與展望56-59
• 6.1 主要結(jié)論56-57
• 6.2 展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文65

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  本文關(guān)鍵詞：基于流體動(dòng)壓效應(yīng)的氣體端面密封性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：252452