節(jié)流孔特性論文靜壓干氣密封節(jié)流孔特性及端面熱變形分析

1、節(jié)流孔特性論文：靜壓干氣密封節(jié)流孔特性及端面熱變形節(jié)流孔特性論文：靜壓干氣密封節(jié)流孔特性及端面熱變形分析分析【中文摘要】文章依據(jù)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料對靜壓干氣密封的發(fā)展?fàn)顩r、工作原理和典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹分析了節(jié)流孔特性對靜壓干氣密封性能的影響并對靜壓干氣密封端面流場進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。根據(jù)靜壓氣體潤滑止推軸承理論建立了小孔節(jié)流式的穩(wěn)態(tài)靜壓型氣體潤滑雷諾方程式和節(jié)流孔氣體流量控制方程。為提高靜壓干氣密封性能將節(jié)流孔流量項(xiàng)引入到氣體潤滑雷諾方程式

2、建立了改進(jìn)的NS方程。并推導(dǎo)了端面開啟力和氣膜剛度等主要參數(shù)的計(jì)算公式。利用泛函求極值算法和有限元法用MATLAB編制相應(yīng)的計(jì)算程序在節(jié)流孔直徑和端面間隙變化的條件下進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。重點(diǎn)分析了氣膜厚度、氣源壓力、節(jié)流孔個數(shù)和直徑對端面開啟力和氣膜剛度的影響以及端面壓力分布情況。計(jì)算結(jié)果表明:密封氣在流經(jīng)節(jié)流孔后形成顯著的壓力降氣膜剛度隨節(jié)流孔徑增大而減小隨氣源壓力增大而增大端面壓力在節(jié)流孔處最高向四周逐漸下降開啟力總體隨端面間隙增大而減小

3、隨氣源壓力增大而增大端面間隙在3μm～13μm左右時開啟力隨間隙增大而迅速減小端面氣膜具有較大的剛度。根據(jù)國內(nèi)外關(guān)于密封環(huán)溫度場、密封環(huán)變形、和密封環(huán)優(yōu)化等方面的研究狀況與方法的相關(guān)資料將熱—結(jié)構(gòu)耦合...【英文摘要】Accdingtotherelevantliteratureathomeabroadintroductionisdoneonthedevelopment型15162.2.3基本假設(shè)16172.2.4靜壓干氣密封控制方程的建

4、立17182.2.5節(jié)流孔流量計(jì)算18192.2.6邊界條件19212.2.7計(jì)算模型中的邊界條件21232.3本章小結(jié)23243靜壓干氣密封端面控制方程數(shù)值計(jì)算24433.1變分原理24263.1.1泛函243.1.2泛函的變分運(yùn)算24263.2靜壓干氣密封控制方程的變分提法263.3端面控制方程的有限單元解法26353.3.1有限單元的劃分及插值函數(shù)27293.3.2端面控制方程的有限單元表示法29333.3.3端面控制方程組的解法

5、33343.3.4端面開啟力與氣膜剛度34353.4數(shù)值模擬與結(jié)果分析35423.4.1算例驗(yàn)證35373.4.2節(jié)流孔特性結(jié)果分析37423.5本章小結(jié)42434密封環(huán)熱力學(xué)計(jì)算43524.1問題假設(shè)與溫度場模型43444.2溫度場邊界條件44454.3密封動靜環(huán)熱邊界條件的確定45474.3.1端面間氣體粘性剪切熱的計(jì)算454.3.2攪拌熱的計(jì)算45464.3.3動靜環(huán)熱量分配系數(shù)計(jì)算46474.3.4對流換熱系數(shù)474.4有限元熱