【摘要】：本文設(shè)計了一種適用于液固兩相流泵的流體動力與機械組合密封件,設(shè)計研制出采用流體動力密封與機械密封相結(jié)合的新型密封組合方式,并對流體動力與機械組合密封件的密封性能進(jìn)行數(shù)值模擬。通過對泵的葉輪區(qū)、蝸殼部分、密封部分的液固兩相流場進(jìn)行數(shù)值模擬,分析模擬結(jié)果得出液固兩相流場中的流動特性對密封件性能的影響因素并制造出樣機并進(jìn)行某漿液輸送工程的應(yīng)用,使用情況表明:采用組合密封的液固兩相流泵的泄漏量減少,密封能力大大提高。本課題的主要工作有: 1.確定密封件的組合方式,設(shè)計計算出流體動力與機械組合密封件的二維總裝圖和結(jié)構(gòu)圖,使其滿足設(shè)計工況所要求的條件。 2.采用Pro/E這種三維建模軟件分別模擬出液固兩相流泵及其密封件部分的三維實體造型,再導(dǎo)入至GAMBIT進(jìn)行全流道的網(wǎng)格劃分,FLUENT數(shù)值計算選用標(biāo)準(zhǔn)k ?ε湍流模型及SIMPLEC壓力校正法,模擬出額定流量下以液固兩相流為介質(zhì)分別在n=1480rpm、n=1000rpm和n=300rpm三種典型工況下泵內(nèi)流場速度和壓力分布。 3.對模擬結(jié)果進(jìn)行分析處理,獲得流體動力與機械組合密封件的結(jié)構(gòu)對密封性能的影響,對制造出的樣機進(jìn)行工程應(yīng)用可知,設(shè)計出的流體動力與機械組合密封件使泵的密封性能提高。 液固兩相流泵的動密封通常是單純性機械密封,或者是填料密封加流體動力密封的方式,這兩種方式都存在磨損及泄漏問題,而本課題針對液固兩相流泵的特殊性所設(shè)計出的副葉輪密封與機械密封相結(jié)合的組合密封形式其密封效果好,減輕了檢修人員的負(fù)擔(dān)及維修費用,與目前市場上所用的密封方式相比大大提高了密封壽命,具有推廣應(yīng)用的價值,并且為液固兩相流泵密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了一定的參考依據(jù)。
【圖文】：

壽命長和功耗小等優(yōu)點。機械密封是由動環(huán)和靜環(huán)經(jīng)過精密加工之后，沿軸向用彈性元件將其端面壓緊并借此進(jìn)行密封，如圖1.1所示。動環(huán)靠密腔中液體和壓緊元件的壓力與靜環(huán)的端面貼合，從而形成微小的軸向間隙而達(dá)到密封的目的。兩密封環(huán)端面、靜環(huán)和壓蓋的密封、動環(huán)和軸密封構(gòu)成三道密封，封堵了密封腔中液體向外泄露的全部可能的途徑，從而實現(xiàn)可靠的密封。液固兩相流泵中使用的機械密封種類型號較多，但泄漏點主要有軸套與軸間的密封，動環(huán)與軸套間的密封，動、靜環(huán)間密封，靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封等。1—彈簧座 2—緊定螺釘 3—彈簧 4—動環(huán) 5—動環(huán)輔助密封圈6—箱體 7—靜環(huán) 8—靜環(huán)輔助密封圈 9—防轉(zhuǎn)銷 10—旋轉(zhuǎn)軸圖 1.1 機械密封基本元件示意圖另外機械密封還適合應(yīng)用于一些其他密封產(chǎn)品無法勝任的比較惡劣的場合，

故對其分析還沒有形成完整的理論，而目有效的，這就會造成模擬的困難[26]。應(yīng)用的是關(guān)于CFD技術(shù)中的對新研發(fā)裝置的預(yù)分分的開發(fā)設(shè)計。因為CFD可以采用技術(shù)進(jìn)行預(yù)測目標(biāo)的新型裝置或設(shè)備，預(yù)測分析之后再優(yōu)化結(jié)要的模型實驗研究，并檢驗其在實際應(yīng)用上的可程用最廣泛的計算流體力學(xué)（CFD）商用軟件，主方法為基礎(chǔ)，通過求解Navier-Stokes方程來計算。其優(yōu)點是計算功能和后處理功能強大，，內(nèi)容包等[27]。利用CFD軟件模擬計算水力機械內(nèi)部流場
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH311

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2653963