本文關(guān)鍵詞：壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封的特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封具有寬壓力適用范圍、穩(wěn)定性高、壽命長(zhǎng)、泄漏量低和磨損小等優(yōu)點(diǎn)。該密封在高壓工況下,密封環(huán)端面能夠發(fā)生變形,形成周期性的周向波度與錐度,并在靠近內(nèi)徑處位置形成環(huán)狀壩區(qū),從而使密封具有流體動(dòng)壓效應(yīng)與靜壓效應(yīng),達(dá)到良好的密封效果。在低壓工況下,該密封可看做普通的平行平面機(jī)械密封,能夠保證合理的泄漏量,且安全可靠。為了更好的掌握自適應(yīng)型密封的密封機(jī)理與各參數(shù)對(duì)其性能的影響規(guī)律,本文對(duì)不同工況與不同結(jié)構(gòu)下的密封性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與討論。 本文通過(guò)數(shù)值模擬的方法,分別以密封間隙中的流場(chǎng)、密封環(huán)和流場(chǎng)與密封環(huán)整體為研究對(duì)象,研究了操作工況下的流場(chǎng)狀態(tài)、密封環(huán)變形和密封性能。在對(duì)密封性能進(jìn)行研究時(shí),采用了“流固耦合法”,通過(guò)對(duì)流場(chǎng)與密封環(huán)分別求解,多次迭代,最終精確的求得了流場(chǎng)的壓力分布、密封環(huán)端面最終變形及密封的性能參數(shù)。 本文通過(guò)“流固耦合法”對(duì)壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封進(jìn)行分析計(jì)算,從而分析了工作參數(shù)工作壓力、轉(zhuǎn)速,參考參數(shù)膜厚對(duì)密封性能參數(shù)的影響,揭示了該密封的穩(wěn)態(tài)特性。并通過(guò)對(duì)不同工作壓力下平衡狀態(tài)的分析計(jì)算,求得平衡狀態(tài)下閉合力、開啟力、平衡膜厚、泄漏量、液膜剛度、摩擦功耗的變化趨勢(shì),分析了在實(shí)際工作狀態(tài)下,壓力逐漸上升各密封參數(shù)的變化過(guò)程,近似的模擬了壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封從開車到穩(wěn)態(tài)的過(guò)程。 本文根據(jù)自適應(yīng)型密封的工作原理,提出了一體式密封環(huán)、分體式密封環(huán)A型和分體式密封環(huán)B型三種結(jié)構(gòu)的密封環(huán),并采用“流固偶合法”分析了三種密封環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)端面變形與密封性能的影響,并就分析計(jì)算結(jié)果,進(jìn)行了三種密封環(huán)的端面變形與密封性能參數(shù)的對(duì)比,以及各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)端面變形與密封性能影響的對(duì)比,得到了一定的結(jié)論。 自行設(shè)計(jì)了自適應(yīng)型密封力變形試驗(yàn)系統(tǒng)與性能分析試驗(yàn)系統(tǒng),并加工了各試驗(yàn)裝置。并就試驗(yàn)所測(cè)得的端面變形結(jié)果和密封性能參數(shù)與理論分析值進(jìn)行了比較分析。
【關(guān)鍵詞】：壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封 流固耦合 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH136
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 符號(hào)說(shuō)明15-17
• 第一章 緒論17-25
• 1.1 課題來(lái)源及概述17
• 1.2 選題背景17-19
• 1.3 壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封的工作原理19-21
• 1.4 前人的研究成果及現(xiàn)狀21-24
• 1.4.1 機(jī)械密封的發(fā)展與現(xiàn)狀21
• 1.4.2 非接觸機(jī)械密封的發(fā)展與現(xiàn)狀21-22
• 1.4.3 機(jī)械密封端面加工技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀22-23
• 1.4.4 端面波形機(jī)械密封的發(fā)展與現(xiàn)狀23-24
• 1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容24-25
• 第二章 壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬25-47
• 2.1 壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封的設(shè)計(jì)25-28
• 2.1.1 一體式密封環(huán)25-26
• 2.1.2 分體式密封環(huán)A型26-27
• 2.1.3 分體式密封環(huán)B型27-28
• 2.2 壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封的流場(chǎng)分析28-32
• 2.2.1 數(shù)學(xué)模型參數(shù)28-30
• 2.2.2 建立液膜初始數(shù)值模型30
• 2.2.3 高壓流場(chǎng)下的基本假設(shè)30-31
• 2.2.4 邊界條件31
• 2.2.5 計(jì)算及求解31
• 2.2.6 計(jì)算結(jié)果31-32
• 2.3 壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封端面變形分析32-35
• 2.3.1 數(shù)學(xué)模型參數(shù)32-33
• 2.3.2 定義單元類型33
• 2.3.3 建立幾何模型劃分網(wǎng)格33-34
• 2.3.4 加載載荷與設(shè)置約束34-35
• 2.3.5 求解及結(jié)果35
• 2.4 流固耦合法求解計(jì)算35-45
• 2.4.1 分析壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封的流固耦合法35-37
• 2.4.2 數(shù)學(xué)模型參數(shù)37
• 2.4.3 對(duì)液膜初始流場(chǎng)的求解37
• 2.4.4 在Mechanical APDL中讀取初始?jí)毫Ψ植冀Y(jié)果37-38
• 2.4.5 對(duì)密封環(huán)初始端面變形的求解38-39
• 2.4.6 處理變形結(jié)果建立變形后密封環(huán)模型39-42
• 2.4.7 修正液膜模型42-43
• 2.4.8 修正后液膜模型的網(wǎng)格劃分及前處理43
• 2.4.9 修正后液膜模型的數(shù)值分析43
• 2.4.10 修正后密封環(huán)變形求解43-44
• 2.4.11 流固耦合計(jì)算結(jié)果收斂性的判斷44
• 2.4.12 流固耦合計(jì)算結(jié)果44-45
• 2.5 小結(jié)45-47
• 第三章 壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封的性能分析47-65
• 3.1 流固耦合法可行性判斷47-49
• 3.2 流固耦合分析計(jì)算49-52
• 3.3 膜厚對(duì)密封性能的影響52-54
• 3.4 工作壓力對(duì)密封性能的影響54-57
• 3.5 轉(zhuǎn)速對(duì)密封性能的影響57-60
• 3.6 密封平衡狀態(tài)的分析研究60-62
• 3.7 小結(jié)62-65
• 第四章 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓力自適應(yīng)型密封的影響65-85
• 4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)端面變形的影響65-71
• 4.1.1 端面厚度對(duì)端面變形的影響65-67
• 4.1.2 內(nèi)壁厚度對(duì)端面變形的影響67-69
• 4.1.3 開槽數(shù)量對(duì)端面變形的影響69-71
• 4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)密封性能的影響71-83
• 4.2.1 端面厚度對(duì)密封性能的影響72-75
• 4.2.2 內(nèi)壁厚度對(duì)密封性能的影響75-79
• 4.2.3 開槽數(shù)量對(duì)密封性能的影響79-83
• 4.3 小結(jié)83-85
• 第五章 壓力自適應(yīng)型機(jī)械密封的試驗(yàn)研究85-101
• 5.1 自適應(yīng)型機(jī)械密封的力變形試驗(yàn)研究85-91
• 5.1.1 力變形試驗(yàn)系統(tǒng)85-89
• 5.1.2 力變形試驗(yàn)內(nèi)容89-91
• 5.1.3 力變形試驗(yàn)結(jié)果分析91
• 5.2 自適應(yīng)型機(jī)械密封的性能分析試驗(yàn)研究91-99
• 5.2.1 密封性能分析試驗(yàn)系統(tǒng)91-95
• 5.2.2 密封性能分析試驗(yàn)內(nèi)容95-98
• 5.2.3 密封性能試驗(yàn)結(jié)果分析98-99
• 5.3 小結(jié)99-101
• 第六章 結(jié)論與展望101-105
• 6.1 主要結(jié)論101-102
• 6.2 今后的展望102-105
• 參考文獻(xiàn)105-109
• 致謝109-111
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文111-113
• 作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介113-114
• 附件114-115

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周新光;張浩民;王永恒;;機(jī)械密封流體潤(rùn)滑穩(wěn)定流動(dòng)場(chǎng)的數(shù)值模擬[J];化工機(jī)械;2007年04期

2 趙中;彭旭東;盛頌恩;白少先;李紀(jì)云;;多孔扇形分布端面機(jī)械密封性能的數(shù)值分析[J];化工學(xué)報(bào);2009年04期

3 顧伯勤;周劍鋒;陳曄;孫見君;;機(jī)械密封端面間液膜摩擦熱的傳熱規(guī)律[J];中國(guó)科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué));2008年01期

4 朱學(xué)明,劉正林,朱漢華,胡社來(lái);機(jī)械密封環(huán)熱-結(jié)構(gòu)耦合分析研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2005年02期

5 王玉明,王強(qiáng),趙晨,顧節(jié)毅 ,王國(guó)剛 ,吳方耕 ,侯玉文;機(jī)械密封的試驗(yàn)技術(shù)(一)[J];流體工程;1990年10期

6 彭旭東,謝友柏,顧永泉,陳遜;熱流體動(dòng)力楔機(jī)械密封性能參數(shù)的近似計(jì)算[J];流體機(jī)械;1997年06期

7 楊惠霞,顧永泉;圓弧深槽熱流體動(dòng)壓機(jī)械密封理論研究[J];流體機(jī)械;1997年09期

8 張珊;機(jī)械密封環(huán)端面流體動(dòng)壓槽的加工方法[J];流體機(jī)械;2000年03期

9 于新奇,王振輝,蔡仁良;動(dòng)壓型機(jī)械密封技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J];流體機(jī)械;2005年08期

10 陳匯龍;楊勇;袁壽其;翟曉;李亞南;;激光加工在非接觸式動(dòng)壓型機(jī)械密封中的應(yīng)用[J];流體機(jī)械;2009年02期

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本文編號(hào)：311574