通過模擬計算,分析工作參數(shù)和端面形貌分形參數(shù)對接觸式機械密封端面摩擦熱的影響。基于機械密封端面接觸分形模型,考慮密封端面摩擦熱、摩擦系數(shù)、端面溫度之間相互影響的關(guān)系,提出了密封端面摩擦熱的耦合計算方法。對內(nèi)流式部分平衡型機械密封端面摩擦熱的影響因素進(jìn)行了計算分析。結(jié)果表明,隨著彈簧比壓或密封流體壓力的增大,密封端面摩擦熱線性增大;隨著轉(zhuǎn)速的增大,密封端面摩擦熱近似線性增大,且密封端面越光滑,摩擦熱的增量越大;隨著端面分形維數(shù)的增大或特征尺度系數(shù)的減小,密封端面摩擦熱非性線增大,且隨著密封端面趨于光滑,摩擦熱的增幅變大。 

【文章來源】：流體機械. 2020,48(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

端面摩擦熱耦合計算流程

以圖2所示的內(nèi)流式部分平衡型機械密封為例進(jìn)行計算分析。機械密封動環(huán)為鑲嵌式硬質(zhì)環(huán),面環(huán)材料為硬質(zhì)合金YG8,座環(huán)材料為301不銹鋼;靜環(huán)為整體式軟質(zhì)環(huán),材料為碳石墨M106K。密封面內(nèi)直徑d1=0.069 m、外直徑d2=0.078 m、平衡直徑db=0.07 m。密封環(huán)簡化為當(dāng)量筒體后的相關(guān)參數(shù)見表1。密封流體為清水,溫度tf=20 ℃。2.1 工作參數(shù)對密封端面摩擦熱的影響

通過模擬計算得到不同密封端面形貌分形維數(shù)D和特征尺度系數(shù)G組對時,彈簧比壓ps對密封端面摩擦熱QF的影響如圖3所示。計算時,取密封流體壓力p=0.5 MPa、轉(zhuǎn)速n=2 900 r/min。由圖3可知,增大彈簧比壓ps,則密封端面摩擦熱QF線性增大。彈簧比壓ps對端面比載荷pg和摩擦系數(shù)f有影響。隨著彈簧比壓ps的增大,摩擦系數(shù)與端面比載荷的乘積fpg線性增大,從而引起端面摩擦熱線性增大。


本文編號：3038937