【摘要】：靜壓式收斂錐面型機(jī)械密封主要應(yīng)用于核主泵中,密封性能的好壞將直接決定核主泵的工作性能。對其密封性能的研究具有重大的意義。 本文主要對靜壓式收斂錐面型機(jī)械密封結(jié)構(gòu)的流場進(jìn)行了分析。建立了流場的數(shù)學(xué)模型,使用Matlab軟件進(jìn)行了詳細(xì)的計算分析。同時,采用Fluent軟件對密封的流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,與理論計算值進(jìn)行了對比,得到了密封的結(jié)構(gòu)參數(shù)(收斂角度、液膜厚度、收斂長度比)對密封性能(開啟力、泄漏量、剛度)的影響規(guī)律。主要結(jié)論如下： (1)在液膜厚度與收斂長度比一定的情況下,收斂角度對端面的壓力分布有較大影響。隨著收斂角度的增加,端面的壓力分布呈近似對數(shù)狀分布,收斂錐形段的靜壓效應(yīng)顯現(xiàn)出來；而當(dāng)收斂角度大于10分后,收斂錐形段的壓力趨于平緩,收斂錐形段的靜壓效應(yīng)的作用逐漸降低。 (2)當(dāng)液膜厚度與收斂長度比不變時,隨著收斂角度的增加,開啟力與泄漏量也隨之增加,初始時增加的很快,當(dāng)收斂角度大于10分后,增加的趨勢緩慢下來,而后直至平穩(wěn)。而剛度初始時迅速增加,在1分左右時達(dá)到最大值,而后逐漸的減小,直至平穩(wěn)。收斂角度取1分到2分之間時,可獲得較好的密封性能。 (3)當(dāng)收斂長度比與收斂角度不變時,隨著液膜厚度的增加,開啟力逐漸減小,泄漏量近似呈指數(shù)狀增加,剛度初始時迅速增加,約在4μm時達(dá)到最大值�？紤]泄漏量的影響,液膜厚度在10μm至20μm之間取值時,可獲得較好的密封性能； (4)當(dāng)液膜厚度與收斂角度不變時,隨著收斂長度比的增加,開啟力、泄漏量及剛度都隨著增加,在初始時增加的較快,當(dāng)收斂長度比B大于4之后,增加的趨勢緩慢下來,而后直至平穩(wěn)。在收斂長度比在2到3之間取值時,可獲得較好的密封性能。 (5)數(shù)值模擬的結(jié)果與理論計算結(jié)果的變化規(guī)律基本上一致。由于理論計算過程中忽略了轉(zhuǎn)速帶來的影響,數(shù)值模擬的結(jié)果偏小一些。
【圖文】：

機(jī)械密封結(jié)構(gòu)

流體靜壓型機(jī)械密封因其靜環(huán)端面加工的不同形狀，可分為如下幾種形式，如圖1.2所示：a)錐面式；b)四槽式；C)臺階式；d)過平衡式；e)平面式。cSF 、L L 1 L \ La) b) c)囊.A : —I— ......—…—Ld) <^)圖1.2靜壓機(jī)械密封類型Fig 1.2 Type of Hydrostatic mechanical seal流體靜壓式機(jī)械密封又因動環(huán)不同的加工形狀，流體膜層又可分為不同的形狀[10]。如圖1.3所示。平面收斂流線性收斂流臺階面型流拋物線型流指數(shù)曲面流體膜層 體膜層 體膜層 體膜層體膜層圖1.3流體膜層的類型Fig. 1.3 Type of fluid film本文所研究的是收斂錐面型流體靜壓機(jī)械密封，，為線性收斂流體膜層。在工作過程中，流體介質(zhì)從動、靜環(huán)楔形口處流入，并順著菜軸流出。由于密封端面形成收斂間隙，引起的流體靜壓效應(yīng)使密封端面間形成流體膜，對密封系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，同時起到潤滑的作用。5
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH136

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2536923