本文關(guān)鍵詞：動(dòng)密封部件表面織構(gòu)及其特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：動(dòng)密封是用于機(jī)械設(shè)備中相對(duì)運(yùn)動(dòng)零部件之間的密封,其作用是防止液體、固體顆粒以及氣體從兩個(gè)相互貼近的結(jié)合面間泄漏。動(dòng)密封部件按旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以分為旋轉(zhuǎn)式密封和往復(fù)式密封,而機(jī)械密封和壓縮機(jī)內(nèi)部的滑片分別是這兩種密封類(lèi)型中比較常見(jiàn)的部件。動(dòng)密封部件常常因?yàn)檫^(guò)度磨損導(dǎo)致其失效,因此國(guó)內(nèi)外許多研究學(xué)者為改善其摩擦學(xué)性能,從動(dòng)密封部件材料、涂層等方面進(jìn)行了深入研究。而表面織構(gòu)技術(shù)作為一種改善摩擦學(xué)性能的有效手段,在摩擦學(xué)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要從理論方面對(duì)機(jī)械密封和壓縮機(jī)滑片的表面織構(gòu)進(jìn)行了研究。為了研究機(jī)械密封表面織構(gòu)的密封性能,采用商用流體軟件FLUENT對(duì)表面織構(gòu)進(jìn)行了流場(chǎng)分析,這里主要對(duì)微凹槽織構(gòu)進(jìn)行研究,分析了凹槽深度比、寬度比、長(zhǎng)度比以及傾斜角對(duì)密封性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)凹槽深度比在0.75左右或凹槽寬度比為0.8時(shí),均可使開(kāi)啟力和液膜剛度都達(dá)到最大;在相同寬度比下,凹槽寬度越大,機(jī)械密封性能越好;斜槽比徑向直線槽在密封性能上有很大的優(yōu)勢(shì),端面開(kāi)啟力和液膜剛度都要比直線槽高出許多,而在泄漏率方面,斜槽還存在回吸作用,不會(huì)有泄漏的存在;當(dāng)傾斜角為60°,凹槽長(zhǎng)度比在0.6-0.8時(shí),機(jī)械密封性能最佳。壓縮機(jī)滑片表面織構(gòu)主要以微凹坑織構(gòu)作為研究對(duì)象,通過(guò)Matlab編程來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。整個(gè)潤(rùn)滑模型基于雷諾方程來(lái)建立,使用有限差分法對(duì)雷諾方程進(jìn)行離散化,并用多重網(wǎng)格法加速代數(shù)方程組的求解計(jì)算,從凹坑深度、面積率、半徑還有曲柄轉(zhuǎn)速這幾個(gè)方面進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明,最佳凹坑深度值與膜厚有一定的關(guān)系;當(dāng)凹坑面積率為0.05時(shí),平均油膜厚度達(dá)到最大值,且膜厚曲線的振幅最小,但面積率對(duì)平均膜厚的影響程度在所有織構(gòu)參數(shù)中是最小的;凹坑半徑和曲柄轉(zhuǎn)速的增大都會(huì)使平均膜厚增大,有所區(qū)別的是凹坑半徑的增大會(huì)降低膜厚曲線的振幅,但是曲柄轉(zhuǎn)速的增加不會(huì)使膜厚曲線振幅有明顯變化。
【關(guān)鍵詞】：動(dòng)密封 機(jī)械密封 壓縮機(jī)滑片 摩擦 表面織構(gòu) 流體動(dòng)壓
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH117;TH136
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 動(dòng)密封部件的使用現(xiàn)狀13-16
• 1.2 改善動(dòng)密封部件摩擦學(xué)性能的有效途徑16-20
• 1.3 表面織構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀20-23
• 1.3.1 表面織構(gòu)技術(shù)的理論研究20-21
• 1.3.2 表面織構(gòu)技術(shù)的試驗(yàn)研究21-23
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容及方法23-25
• 第二章 機(jī)械密封表面微凹槽數(shù)值分析25-42
• 2.1 FLUENT軟件介紹25-26
• 2.2 數(shù)值計(jì)算過(guò)程26-31
• 2.2.1 流體區(qū)域幾何模型的建立26-27
• 2.2.2 網(wǎng)格劃分27-28
• 2.2.3 邊界條件確定28-29
• 2.2.4 求解器參數(shù)設(shè)置29-30
• 2.2.5 結(jié)果分析和空化現(xiàn)象30-31
• 2.3 機(jī)械密封性能參數(shù)和微凹槽參數(shù)31-32
• 2.4 模擬結(jié)果分析32-41
• 2.4.1 凹槽深度比H_p對(duì)密封性能參數(shù)的影響32-34
• 2.4.2 凹槽寬度比W對(duì)密封性能參數(shù)的影響34-36
• 2.4.3 凹槽長(zhǎng)度比L對(duì)密封性能參數(shù)的影響36-39
• 2.4.4 凹槽傾斜角 θ 對(duì)密封性能參數(shù)的影響39-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 第三章 壓縮機(jī)滑片表面微凹坑織構(gòu)數(shù)值分析42-73
• 3.1 基于雷諾方程壓縮機(jī)滑片/滑槽流體動(dòng)壓潤(rùn)滑模型建立42-57
• 3.1.1 滑片運(yùn)動(dòng)模型42-43
• 3.1.2 雷諾方程的推導(dǎo)與建立43-46
• 3.1.3 幾何模型的建立和邊界條件選擇46-48
• 3.1.4 偏微分方程求解48-56
• 3.1.4.1 數(shù)值解法48-49
• 3.1.4.2 雷諾方程的無(wú)量綱化49
• 3.1.4.3 雷諾方程的離散化49-52
• 3.1.4.4 多重網(wǎng)格法52-54
• 3.1.4.5 超松弛迭代54
• 3.1.4.6 潤(rùn)滑膜厚的調(diào)整54-55
• 3.1.4.7 V循環(huán)控制55-56
• 3.1.5 編程方案56-57
• 3.2 計(jì)算膜厚曲線的軟件開(kāi)發(fā)57-58
• 3.3 計(jì)算結(jié)果與分析討論58-71
• 3.3.1 凹坑深度h_p對(duì)潤(rùn)滑性能的影響58-61
• 3.3.2 凹坑面積率S_p對(duì)潤(rùn)滑性能的影響61-65
• 3.3.3 凹坑半徑r_p對(duì)潤(rùn)滑性能的影響65-68
• 3.3.4 曲柄轉(zhuǎn)速n對(duì)潤(rùn)滑性能的影響68-71
• 3.4 本章小結(jié)71-73
• 第四章 總結(jié)與展望73-75
• 4.1 本文主要內(nèi)容及結(jié)論73-74
• 4.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-80
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80

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