鈉冷快堆是目前正在研究的第四代核電站,其中主泵轉(zhuǎn)軸的密封是保證快堆可靠性和安全性的關(guān)鍵部件。磁性液體密封是一種新型的動密封,具有零泄漏、可靠性高和壽命長等優(yōu)點(diǎn),適用于主泵轉(zhuǎn)軸密封。主泵轉(zhuǎn)軸表面線速度可以達(dá)到15m/s以上,因此本文針對磁性液體密封在高速工況下存在的發(fā)熱量大和離心力大等問題,進(jìn)行了理論、仿真和實(shí)驗(yàn)研究,主要工作如下:(1)制備了適用于高速工況的磁性液體,并對其進(jìn)行了粘度性能研究,獲得了磁性液體的磁粘特性及粘溫性能;進(jìn)行了不同溫度下磁性液體的磁化性能研究,得到磁化曲線隨溫度變化規(guī)律。(2)設(shè)計(jì)并搭建了用于觀察液膜形狀變化的磁性液體靜密封機(jī)理實(shí)驗(yàn)裝置,并提出了一種磁性液體與空氣的兩相流仿真方法。采用仿真和實(shí)驗(yàn)的手段獲得了密封間隙中磁性液體液膜形狀變化,提出了磁性液體密封的壓力傳遞機(jī)理和失效機(jī)理。研究表明,在壓力加載的過程中,極齒之間各腔室的壓力逐級增加,在前一極齒下的磁性液體液膜發(fā)生破裂后,壓縮氣體進(jìn)入極齒之間的下一腔室,下一極齒下的液膜開始受壓。壓力傳遞的過程中磁性液體液膜多次發(fā)生破裂和自恢復(fù),磁性液體體積逐漸減小。研究發(fā)現(xiàn),磁性液體密封失效分為兩個(gè)階段,分別為微泄漏階段和...

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-2磁性液體密封原理1441

３－軸承，４－極靴，５－永磁體，６－橡膠密封圈，７－轉(zhuǎn)軸，８－磁體液膜承受壓差前后的形狀變化如圖１－３所示。當(dāng)兩側(cè)不液膜邊界與磁感應(yīng)強(qiáng)度的等值線重合，邊界對稱分布；當(dāng)磁性液體向低壓側(cè)移動，磁性液體受到的磁場力由低壓側(cè)壓差平衡［４＇??＼＼??高壓側(cè)紐側(cè)??（ａ）承壓前?（ｂ）承壓....

圖１－３磁性液體液膜變化??

??圖１－２磁性液體密封原理［４４】??１－密封腔，２－外殼，３－軸承，４－極靴，５－永磁體，６－橡膠密封圈，７－轉(zhuǎn)軸，８－磁性液體??磁性液體液膜承受壓差前后的形狀變化如圖１－３所示。當(dāng)兩側(cè)不存在壓??差時(shí)，兩側(cè)液膜邊界與磁感應(yīng)強(qiáng)度的等值線重合，邊界對稱分布；當(dāng)兩側(cè)存??在壓差....

圖１－４高速磁性液體密封水介質(zhì)實(shí)驗(yàn)臺??１－單極齒軸套，２－極靴，３－永磁體，４－磁性體，５－，６－主７－

到３０００ｒｐｍ時(shí)，磁性液體密封的耐壓能力下降了?６０．１％。??轉(zhuǎn)速升高對用于液體介質(zhì)密封的磁性液體密封性能也存在一定的影響。??Ｍａｔｕｓｚｅｗｓｋｉ等［５８＿６（）］人搭建了高速磁性液體密封水介質(zhì)實(shí)驗(yàn)臺，如圖１－４所??示，進(jìn)行了磁性液體密封液體的耐壓及壽命實(shí)驗(yàn)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速....

圖１－５包含外部和內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的高速磁性液體密封Ｍｌ??１－外殼，２－空心軸，３、４－滾動軸承，５、６－極靴７－永磁體，８－磁性液體，９－水冷通道??

的溫度；對永磁體及極齒磁場進(jìn)行優(yōu)化提高了密封的耐壓能力。??左英杰［７（）］等人將磁性液體密封和離心密封結(jié)合，設(shè)計(jì)出適用于高速工況??的新型密封，結(jié)構(gòu)如圖１－６所示。組合密封在不同轉(zhuǎn)速下的密封原理不同，??低速時(shí)密封原理與磁性液體密封相同，高速時(shí)密封原理與離心密封相同。當(dāng)??轉(zhuǎn)軸....

本文編號：3982632