端面微凹腔造型液體機械密封性能研究.pdf

1、為了改善機械密封端面間潤滑狀況和提高密封性能,人們將表面造型技術應用于機械密封。端面微凹腔造型液體機械密封作為其中一種新型機械密封,它是依靠端面加工的微凹腔產生的流體動壓效應實現密封端面的非接觸運轉。該密封可以有效地減小端面摩擦,降低端面溫升,延長使用壽命,具有廣闊的發(fā)展前景。
　　 本文在密封性能試驗研究的基礎上,從流體力學和摩擦學的角度,應用ANSYSCFX軟件,深入系統(tǒng)地研究了密封面工況參數和凹腔結構參數對端面微凹腔造型機

2、械密封動壓潤滑性能的影響,從而為端面微凹腔造型機械密封的設計和使用提供理論依據。主要研究內容和結論如下:
　　 1)通過對端面微凹腔機械密封進行性能試驗,研究了轉速和介質壓力對密封性能的影響。結果表明,該密封的端面摩擦扭矩隨轉速、介質壓力的增大而增大；與普通端面機械密封相比,該密封在減小摩擦方面具有明顯的優(yōu)勢,適合在較高工況參數條件下運行。
　　 2)基于流體潤滑理論,建立了端面微凹腔造型機械密封的數值計算模型,應用AN

3、SYS CFX軟件對密封端面間內流場進行三維數值模擬,并將數值模擬結果與試驗結果進行對比分析,結果表明兩者變化規(guī)律基本相符,從而驗證了所采用的數值模擬方法是可行的。
　　 3)利用已驗證的計算模型,研究了不同參數對密封端面壓力分布和剪切應力分布的影響規(guī)律,同時以液膜承載力和端面摩擦扭矩為評價指標,分析了不同參數對密封潤滑性能的影響。結果表明,合適的轉速、介質粘度和密封間隙可以提高液膜承載力,減小端面摩擦；在本文的研究范圍內,認為