為了提高非接觸式機(jī)械密封的密封性能,本文以壓縮機(jī)干氣密封端面為研究對象,提出一種新型組合槽密封端面——由兩個開槽深度、徑向長度不同,且周向部分重疊的槽組合而成。通過建立其幾何模型和數(shù)學(xué)模型,在雷諾方程的基礎(chǔ)上,運(yùn)用有限差分法對相關(guān)公式及參數(shù)進(jìn)行求解;利用MATLAB軟件編制相應(yīng)計算程序,并對模型進(jìn)行數(shù)值計算,得到密封端面結(jié)構(gòu)變化和密封性能變化之間的關(guān)系,并和傳統(tǒng)槽的密封性能進(jìn)行了對比。據(jù)此,得到了組合槽密封性能的相關(guān)規(guī)律。通過分析揭示這些規(guī)律和密封機(jī)理,為此后的密封端面設(shè)計和研究提供理論依據(jù)和參考。本文得出的具體結(jié)論有:1、相比于傳統(tǒng)槽,總體上組合槽對端面密封性能有較大的優(yōu)化作用。較大膜厚狀態(tài)下,組合槽對密封性能的優(yōu)化效果比較微弱;在小膜厚狀態(tài)下,結(jié)果顯示:組合槽端面壓力分布更加合理,并對開啟力和剛度均有大幅度的提升效果,組合槽比傳統(tǒng)槽的泄漏量有輕微增加,但總體上泄漏量都很微小,組合槽的剛漏比比傳統(tǒng)槽有一定提升。2、組合槽短槽與長槽徑向比對開啟力、泄漏量、剛度和剛漏比影響較大;其中,開啟力和剛度最大時的短槽和長槽徑向比值為0.7,泄漏量隨徑向比值的增加而增加,泄漏量在徑向比值為0.5左... 

【文章來源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1. 本課題研究背景、目的和意義
    1.2. 非接觸式機(jī)械密封的研究現(xiàn)狀
        1.2.1. 流體靜壓機(jī)械密封
        1.2.2. 流體動壓機(jī)械密封
            1.2.2.1. 液體介質(zhì)流體動壓密封
            1.2.2.2. 干氣密封
2. 機(jī)械密封技術(shù)原理
    2.1. 機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)、作用和特點
    2.2. 機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)種類
    2.3. 機(jī)械密封的相關(guān)參數(shù)和性能
        2.3.1. 端面流體膜壓力
        2.3.2. 平衡比
        2.3.3. 端面受力方式
        2.3.4. PV值
        2.3.5. 泄漏量
    2.4. 壓縮機(jī)用干氣密封
3. 組合槽干氣密封性能研究
    3.1. 計算流體力學(xué)理論
    3.2. 端面密封理論
    3.3. 組合槽端面密封模型建立
        3.3.1. 模型結(jié)構(gòu)
        3.3.2. 端面模型膜厚控制方程
    3.4. 密封端面流體控制方程計算
        3.4.1. N-S流體運(yùn)動方程
        3.4.2. 雷諾流體控制方程
    3.5. 雷諾方程數(shù)值計算
        3.5.1. 雷諾方程的無量綱化
        3.5.2. 求解區(qū)域網(wǎng)格劃分
        3.5.3. 方程離散求解
        3.5.4. 邊界條件
        3.5.5. 收斂條件
        3.5.6. 端面密封性能參數(shù)計算
        3.5.7. MATLAB程序算法流程
        3.5.8. 計算流程圖
    3.6. 本章小結(jié)
4. 組合槽與傳統(tǒng)槽密封性能對比分析
    4.1. 密封端面壓力分布情況研究
    4.2. 端面流體開啟力變化
    4.3. 端面流體膜泄漏量變化
    4.4. 端面流體膜剛度變化
    4.5. 端面流體膜剛漏比變化
    4.6. 本章小結(jié)
5. 組合槽密封性能優(yōu)化分析
    5.1. 槽徑向長度比對密封性能的影響
        5.1.1. 徑向比對開啟力的影響
        5.1.2. 徑向比對泄漏量的影響
        5.1.3. 徑向比對流體介質(zhì)剛度和剛漏比的影響
    5.2. 槽的周向?qū)挾缺葘γ芊庑阅艿挠绊?br>        5.2.1. 周向比對開啟力的影響
        5.2.2. 周向比對泄漏量的影響
        5.2.3. 周向比對流體介質(zhì)剛度和剛漏比的影響
    5.3. 組合槽的開槽深度對密封性能的影響
        5.3.1. 開槽深度對開啟力的影響
        5.3.2. 開槽深度對泄漏量的影響
        5.3.3. 開槽深度對剛度和剛漏比的影響
    5.4. 本章小結(jié)
6. 結(jié)論與展望
    6.1. 研究結(jié)論
    6.2. 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3154934