【摘要】： 隨著工業(yè)的高速發(fā)展,密封的工作狀況趨于高溫、高速、高壓,在實(shí)際應(yīng)用中,不可避免的會(huì)出現(xiàn)密封失效。造成密封失效的原因很多,密封端面變形就是主要原因之一,而熱變形又是端面變形的主導(dǎo)因素。為了探究哪些設(shè)計(jì)因素導(dǎo)致了端面熱變形及其影響程度,以某合成氣壓縮機(jī)T型槽干氣密封為例進(jìn)行分析研究。 首先結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)資料,分析密封環(huán)溫度場(chǎng)、密封環(huán)變形、密封環(huán)耦合、密封環(huán)優(yōu)化等方面的研究進(jìn)展與研究方法,從而確定本文的研究方案;通過熱、結(jié)構(gòu)及耦合等理論分析,確定本文的計(jì)算研究方法。 應(yīng)用有限元分析法,通過熱平衡分析和模型簡(jiǎn)化,建立穩(wěn)態(tài)T型槽干氣密封動(dòng)、靜環(huán)溫度場(chǎng)模型,應(yīng)用數(shù)值分析方法對(duì)密封環(huán)溫度場(chǎng)進(jìn)行求解,獲得溫度分布規(guī)律;通過對(duì)密封環(huán)溫度場(chǎng)的研究,進(jìn)而求解干氣密封動(dòng)、靜環(huán)的熱-結(jié)構(gòu)耦合變形,獲得熱變形規(guī)律;通過68組密封環(huán)端面熱變形的仿真實(shí)驗(yàn),分析密封環(huán)的工況參數(shù)、材料參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)動(dòng)靜環(huán)端面軸向熱變形量、變形錐度、變形曲度等影響,并找出影響熱變形的主要因素;討論了干氣密封環(huán)的優(yōu)化方法,基于動(dòng)靜環(huán)熱變形補(bǔ)償理論,提出了優(yōu)化方案,并將優(yōu)化后的密封環(huán)重新進(jìn)行熱變形分析,其結(jié)果證明了這種優(yōu)化方案的可行性。 通過對(duì)T型槽干氣密封動(dòng)靜環(huán)熱變形的深入研究,得到一些普遍性的規(guī)律,為氣體端面密封的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論依據(jù),并為后續(xù)的密封瞬態(tài)分析、多場(chǎng)耦合分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)等研究工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH136
【圖文】：

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西華大學(xué)碩1學(xué)位論文失效。密封環(huán)端面的變形錐度有零錐度、正錐度、負(fù)錐度三種，如圖3一l所示。泄翻方問落澎拭飛公公湯玫擠燕改氣}廠f紛丙勺戶泌漏介!側(cè)、一刃幾廣協(xié)卜汰瓜裊)，萬}認(rèn)甸拼‘矛一笠己燕?夔二!瑟零錐度(錐度=0)正錐度(錐度>0)負(fù)錐度(錐度<0) F19.3一 1Sea]deformationeonieir}diagram圖3一1密封環(huán)變形錐度不意圖正錐度就是密封端面變形使氣膜厚度沿泄露方向進(jìn)行收斂。收斂的氣膜可以增加氣膜剛度和開啟力，進(jìn)而增加密封的穩(wěn)定性。負(fù)錐度就是密封端面變形使氣膜厚度沿泄露方向發(fā)散。發(fā)散的氣膜會(huì)降低氣膜剛度，進(jìn)而破壞密封的穩(wěn)定性，應(yīng)盡力避免。正錐度和負(fù)錐度都會(huì)導(dǎo)致泄露量的增加。零錐度就是密封端面互相平行，是保持密封穩(wěn)定性的最佳狀態(tài)。負(fù)穴交小一___.~病亥一炭蘭/·廠一、月、一”J。·‘J_’·通眨:廠~一一引.向交矜Fig.3一 2Positive們 egativedeformationdiagramofsealendfaee圖3一2密封端面正負(fù)變形示意圖一般為了計(jì)算方便，在計(jì)算中還規(guī)定了密封環(huán)變形的正負(fù)。如圖3一2所示。正向變形即變形后的端面超出平行時(shí)端面。負(fù)向變形即變形后的端面低27

西華大學(xué)碩1學(xué)位論文失效。密封環(huán)端面的變形錐度有零錐度、正錐度、負(fù)錐度三種，如圖3一l所示。泄翻方問落澎拭飛公公湯玫擠燕改氣}廠f紛丙勺戶泌漏介!側(cè)、一刃幾廣協(xié)卜汰瓜裊)，萬}認(rèn)甸拼‘矛一笠己燕?夔二!瑟零錐度(錐度=0)正錐度(錐度>0)負(fù)錐度(錐度<0) F19.3一 1Sea]deformationeonieir}diagram圖3一1密封環(huán)變形錐度不意圖正錐度就是密封端面變形使氣膜厚度沿泄露方向進(jìn)行收斂。收斂的氣膜可以增加氣膜剛度和開啟力，進(jìn)而增加密封的穩(wěn)定性。負(fù)錐度就是密封端面變形使氣膜厚度沿泄露方向發(fā)散。發(fā)散的氣膜會(huì)降低氣膜剛度，進(jìn)而破壞密封的穩(wěn)定性，應(yīng)盡力避免。正錐度和負(fù)錐度都會(huì)導(dǎo)致泄露量的增加。零錐度就是密封端面互相平行，是保持密封穩(wěn)定性的最佳狀態(tài)。負(fù)穴交小一___.~病亥一炭蘭/·廠一、月、一”J。·‘J_’·通眨:廠~一一引.向交矜Fig.3一 2Positive們 egativedeformationdiagramofsealendfaee圖3一2密封端面正負(fù)變形示意圖一般為了計(jì)算方便，在計(jì)算中還規(guī)定了密封環(huán)變形的正負(fù)。如圖3一2所示。正向變形即變形后的端面超出平行時(shí)端面。負(fù)向變形即變形后的端面低27

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本文編號(hào)：2747146