電磁驅(qū)動(dòng)式中間環(huán)轉(zhuǎn)速可控型機(jī)械密封性能研究
本文關(guān)鍵詞:電磁驅(qū)動(dòng)式中間環(huán)轉(zhuǎn)速可控型機(jī)械密封性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:干氣密封作為一種新型的密封,與其他密封相比具有低功耗、長壽命等優(yōu)點(diǎn),目前在透平壓縮機(jī)上已經(jīng)取得廣泛的應(yīng)用。但是將干氣密封應(yīng)用在反應(yīng)釜等低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)機(jī)器上時(shí),存在開啟困難以及軸向竄動(dòng)較大等問題。因此,研究低轉(zhuǎn)速低壓工況下干氣密封的性能,合理的設(shè)計(jì)干氣密封的結(jié)構(gòu),,具有重要的意義。 本文基于中國專利CN201020155964.0發(fā)明的一種中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封裝置,討論了中間環(huán)密封的原理,根據(jù)中間環(huán)密封的原理提出了一種中間環(huán)的驅(qū)動(dòng)方式—永磁驅(qū)動(dòng),在此基礎(chǔ)上對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的設(shè)計(jì)。通過對(duì)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)形式的分析,選擇了一種中間環(huán)的驅(qū)動(dòng)形式—永磁驅(qū)動(dòng),并進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及安裝的設(shè)計(jì)。并提出了在此中間環(huán)密封設(shè)計(jì)中可能存在的問題,同時(shí)完成了給定工況下中間環(huán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要額定參數(shù)及尺寸的計(jì)算,為進(jìn)一步完善中間環(huán)密封奠定了一定的基礎(chǔ)。 分析了流體力學(xué)的基本研究方法,通過對(duì)流體力學(xué)的簡要介紹,選擇了當(dāng)前應(yīng)用最廣的流體力學(xué)研究方法—CFD法。根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)的基本理論,對(duì)中間環(huán)螺旋槽干氣密封流體膜計(jì)算的基本控制方程以及求解方法進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上確定并選擇了中間環(huán)螺旋槽干氣密封流體膜的數(shù)值計(jì)算方法。通過對(duì)中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封端面流場(chǎng)的特點(diǎn)的分析,利用CFD分析軟件Fluent,建立了中間環(huán)螺旋槽干氣密封端面流場(chǎng)的三維數(shù)學(xué)模型,模擬分析了在不同旋轉(zhuǎn)速度以及不同外徑壓力等工況條件下對(duì)中間環(huán)密封性能的影響以及流體膜壓力分布等變化情況。 本文主要對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)式中間環(huán)轉(zhuǎn)速可控型機(jī)械密封的密封原理進(jìn)行了分析,對(duì)中間環(huán)的驅(qū)動(dòng)形式進(jìn)行了計(jì)算和設(shè)計(jì)。分析了不同工況參數(shù)和流體膜厚度下承載力的分布,以及泄漏量的變化情況,為下一步的研究提供參考。
【關(guān)鍵詞】:干氣密封 中間環(huán) 電磁驅(qū)動(dòng) 壓力分布 泄漏量
【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】:2013
【分類號(hào)】:TH136
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-17
- 1.1 本課題的研究背景和意義9-10
- 1.1.1 本課題的研究背景9-10
- 1.1.2 本課題的研究意義10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.1 國外相關(guān)領(lǐng)域的研究情況10-11
- 1.2.2 國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究情況11-12
- 1.3 密封基本概況12-15
- 1.3.1 密封的分類12-13
- 1.3.2 動(dòng)壓密封簡介13-15
- 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容15
- 1.5 本章小結(jié)15-17
- 2 中間環(huán)驅(qū)動(dòng)形式的選擇分析及尺寸計(jì)算17-32
- 2.1 驅(qū)動(dòng)形式的選擇及分析17-19
- 2.1.1 驅(qū)動(dòng)形式的選擇17
- 2.1.2 安裝的結(jié)構(gòu)特性17-19
- 2.2 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-21
- 2.3 性能與討論21-23
- 2.3.1 速度的調(diào)節(jié)21-22
- 2.3.2 存在的問題22-23
- 2.4 給定工況下算例計(jì)算與設(shè)計(jì)23-31
- 2.5 本章小結(jié)31-32
- 3 中間環(huán)密封氣膜分析理論基礎(chǔ)32-44
- 3.1 流體力學(xué)概述32-33
- 3.2 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)33-35
- 3.2.1 CFD 概述33-34
- 3.2.2 計(jì)算流體力學(xué)的求解過程34-35
- 3.3 數(shù)學(xué)模型和控制方程的建立35-39
- 3.3.1 數(shù)學(xué)模型35-37
- 3.3.2 控制方程37-39
- 3.4 湍流模型39-40
- 3.5 控制方程的數(shù)值解法40-42
- 3.6 邊界條件42-43
- 3.7 本章小結(jié)43-44
- 4 基于 Fluent 的中間環(huán)密封性能數(shù)值分析44-62
- 4.1 FLUENT 軟件簡介44-46
- 4.2 計(jì)算模型的建立46-48
- 4.3 CFD 的計(jì)算過程48-52
- 4.3.1 建立計(jì)算模型48
- 4.3.2 網(wǎng)格的劃分48-49
- 4.3.3 邊界條件的設(shè)置49-51
- 4.3.4 Fluent 中對(duì)模型的求解51-52
- 4.4 流體膜性能計(jì)算52-53
- 4.5 算例分析53-55
- 4.5.1 基本參數(shù)53
- 4.5.2 氣膜壓力分布及分析53-55
- 4.6 工況參數(shù)對(duì)密封性能的影響55-61
- 4.6.1 轉(zhuǎn)速不同時(shí)密封性能的分析55-58
- 4.6.2 不同外徑壓力對(duì)密封性能的影響58-61
- 4.7 本章小結(jié)61-62
- 5 結(jié)論與展望62-64
- 5.1 完成的主要工作及結(jié)論62-63
- 5.2 展望63-64
- 參考文獻(xiàn)64-67
- 攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文及科研情況67-68
- 致謝68-69
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:電磁驅(qū)動(dòng)式中間環(huán)轉(zhuǎn)速可控型機(jī)械密封性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):284395
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