機械密封摩擦副及腔內(nèi)溫度場影響因素分析.pdf

1、隨著我國工業(yè)水平的不斷發(fā)展，大容量、高參數(shù)、低泄露的機械設(shè)備成為今后的發(fā)展趨勢，這就對機械密封提出更高的要求。機械密封是易損件，在高速、高壓、高溫等嚴酷工況下極易使摩擦副端面溫升過高，從而造成機械密封摩擦副端面的變形、熱裂或者非正常磨損，導致機械密封失效，不僅造成嚴重的經(jīng)濟損失，還給環(huán)境帶來一定的污染，因此對機械密封摩擦副端面的影響因素進行分析非常有必要。
　　在本課題研究中，主要采用文獻法、觀察法、單一變量法、實驗論證法、對比分

2、析法等方法，借助FLUENT軟件來對機械密封摩擦副及腔內(nèi)溫度場進行數(shù)值模擬計算，從而非常直觀的獲取機封摩擦副及腔內(nèi)的溫度分布情況，并且用實驗驗證模擬數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，這對機械密封的選型、設(shè)計和改良有著重要的借鑒意義。
　　本課題以Z800型號的機械密封作為接觸式機械密封研究對象，通過Gambit軟件建立模型和網(wǎng)格劃分，導入FLUENT軟件中進行條件設(shè)置，采用單一變量法分析沖洗液壓力、轉(zhuǎn)速、沖洗液溫度以及沖洗液流量對機械密封溫度

3、場特別是摩擦副端面溫度場的影響。關(guān)于非接觸式機械密封溫度場的研究，將Z800型號的機械密封動環(huán)進行改裝，使兩種機封的尺寸、材料、工藝完全一樣，從而具有可比性，同樣借助CFD軟件來建立模型、劃分網(wǎng)格、設(shè)置條件，分析沖洗液壓力、轉(zhuǎn)速、沖洗液溫度以及沖洗液流量對非接觸式機械密封的影響。此外，將接觸式機械密封和非接觸式機械密封的模擬結(jié)果進行對比分析，得出沖洗液壓力、轉(zhuǎn)速、沖洗液溫度以及沖洗液流量對兩種機械密封均有著重要的影響，其中轉(zhuǎn)速的影響最大

4、。最后，搭建實驗平臺驗證FLUENT軟件模擬分析的準確性，該實驗平臺主要包括水箱裝置、沖洗液裝置、電路裝置、傳動裝置等，得出了實驗數(shù)據(jù)值比軟件模擬數(shù)據(jù)值稍低。
　　無論是接觸式機械密封，還是非接觸式機械密封，隨著沖洗液壓力、沖洗液溫度、轉(zhuǎn)速的增加，摩擦副端面會出現(xiàn)相應的溫升;而隨著沖洗液流量的增加，動環(huán)和靜環(huán)首先出現(xiàn)溫降趨勢，達到某一值后逐漸變緩，趨于穩(wěn)定。機械密封腔內(nèi)溫度分布較為均勻，雖然旋轉(zhuǎn)軸的高速旋轉(zhuǎn)會帶來一定的攪拌熱，但該